一種基于柚子制備熒光碳點的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于納米材料技術領域，涉及以一種以柚子提取液作為碳源，采用水熱法制備碳點的方法。
【背景技術】
[0002]碳點是近年來發展起來的一類新型碳納米材料。自從2004年Xu等首次采用電泳法從單壁碳納米管分離純化得到碳點后，關于碳點的研究受到越來越多的關注。碳點的顆粒粒徑通常小于10nm，具有熒光強度高、光穩定性好、耐光漂白等優良的光學性能。由于碳點主要由碳元素組成，不含有金屬元素，并且其表面含有羥基和羧基等水溶性官能團，因此碳點具有低毒性和良好的水溶性，從而使碳點有理想的生物相容性，在細胞標記、細胞成像等方面有著廣泛的應用前景。
[0003]在碳點的制備方法上大體可分為“自上而下”和“自下而上”兩種方法。“自上而下”法是將宏觀碳結構材料通過斷裂、粉碎的方法制備碳點，如電弧法、激光照射法、電化學氧化法、化學氧化法等。“自下而上”法是將有機小分子作為前驅體合成碳點。該方法包括高溫熱解法、水熱法、微波法和超聲波法等。盡管目前開發出眾多碳點的制備方法，但是這些方法往往存在原料成本高、反應設備昂貴、反應條件苛刻、反應過程繁瑣等缺點。因此，需要尋找一種原料廉價易得，制備過程簡單，綠色環保的碳點制備法。
[0004]柚子為一種常見的水果，來源于大自然，含有制備碳點所需的重要元素，本發明首先將柚子用破壁機破壁，以其汁水作為碳源，采用水熱法制備碳點。該方法制法具有操作簡單，綠色環保等特點，適合大規模生產。
【發明內容】
[0005]本發明的內容在于提供一種原料易得、制備方法綠色環保，操作簡單的碳點制備法。
[0006]為實現上述目的，本發明提供的一種基于柚子制備熒光碳點的方法，以柚子汁為碳源，通過水熱法制備碳點。本發明提供如下技術方案:
[0007](1)將新鮮的柚子去皮后放入破壁機中破壁后得到柚子汁；
[0008](2)將柚子汁加入反應釜內在一定溫度下反應一定時間；
[0009](3)將反應液離心，經濾膜過濾，再用透析袋透析后即得藍色熒光的碳點溶液。
[0010]其中，所述的步驟(1)中破壁機最高轉速為45000r/min，破壁時間為lOmin。
[0011]其中，所述的步驟⑵中柚子提取液在反應釜內的反應溫度為160-200°c，反應時間為8-24ho
[0012]其中，所述的步驟(3)中離心的轉速為12000r/min，時間為20min。
[0013]其中，所述的步驟(3)中透析袋的截留分子量為3500Da，透析時間為48h。
[0014]與現有技術相比，本發明實現的有益效果:本發明以柚子為碳源制備熒光碳點，原料廉價易得，制備方法簡單，綠色環保；本發明所制備的碳點水溶性好，光學性能好，適用于細胞的熒光標記。
【附圖說明】
[0015]圖1為實施例1制備碳點的透射電鏡圖。
【具體實施方式】
[0016]實施方式1
[0017]稱取洗凈去皮的新鮮柚子200g，用破壁機破壁(45000r/min，lOmin)，離心(10000r/min，20min)，取上清液即為柚子汁。將柚子汁加入反應釜內，160°C下反應24h。將反應液先離心(10000r/min，20min)以除去固體大顆粒后再用0.22 μ m的濾膜過濾。所得溶液用截留分子量為3500Da的透析袋透析48h，最終得到碳點溶液。
[0018]實施方式2
[0019]稱取洗凈去皮的新鮮柚子200g，用破壁機破壁(45000r/min，lOmin)，離心(10000r/min，20min)，取上清液即為柚子汁。將柚子汁加入反應釜內，170°C下反應20h。將反應液先離心(10000r/min，20min)以除去固體大顆粒后再用0.22 μ m的濾膜過濾。所得溶液用截留分子量為3500Da的透析袋透析48h，最終得到碳點溶液。
[0020]實施方式3
[0021 ] 稱取洗凈去皮的新鮮柚子200g，用破壁機破壁(45000r/min，lOmin)，離心(10000r/min，20min)，取上清液即為柚子汁。將柚子汁加入反應釜內，180°C下反應18h。將反應液先離心(10000r/min，20min)以除去固體大顆粒后再用0.22 μ m的濾膜過濾。所得溶液用截留分子量為3500Da的透析袋透析48h，最終得到碳點溶液。
[0022]實施方式4
[0023]稱取洗凈去皮的新鮮柚子200g，用破壁機破壁(45000r/min，lOmin)，離心(10000r/min，20min)，取上清液即為柚子汁。將柚子汁加入反應釜內，190°C下反應16h。將反應液先離心(10000r/min，20min)以除去固體大顆粒后再用0.22 μ m的濾膜過濾。所得溶液用截留分子量為3500Da的透析袋透析48h，最終得到碳點溶液。
[0024]實施方式5
[0025]稱取洗凈去皮的新鮮柚子200g，用破壁機破壁(45000r/min，lOmin)，離心(10000r/min，20min)，取上清液即為柚子汁。將柚子汁加入反應釜內，200°C下反應18h。將反應液先離心(10000r/min，20min)以除去固體大顆粒后再用0.22 μ m的濾膜過濾。所得溶液用截留分子量為3500Da的透析袋透析48h，最終得到碳點溶液。
[0026]實施方式6
[0027]稱取洗凈去皮的新鮮柚子200g，用破壁機破壁(45000r/min，lOmin)，離心(10000r/min，20min)，取上清液即為柚子汁。將柚子汁加入反應釜內，200°C下反應8h。將反應液先離心(10000r/min，20min)以除去固體大顆粒后再用0.22 μ m的濾膜過濾。所得溶液用截留分子量為3500Da的透析袋透析48h，最終得到碳點溶液。
[0028]實施方式7
[0029]稱取洗凈去皮的新鮮柚子200g，用破壁機破壁(45000r/min，lOmin)，離心(10000r/min，20min)，取上清液即為柚子汁。將柚子汁加入反應釜內，200°C下反應8h。將反應液先離心(10000r/min，20min)以除去固體大顆粒后再用0.22 μ m的濾膜過濾。所得溶液用截留分子量為3500Da的透析袋透析48h，最終得到碳點溶液。
【主權項】
1.一種基于柚子制備熒光碳點的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將新鮮的柚子去皮后放入破壁機中破壁后得到柚子汁； (2)將柚子汁離心取上清液后加入反應釜內在一定溫度下反應一定時間； (3)將反應液離心，經濾膜過濾，再用透析袋透析后即得藍色熒光的碳點溶液。2.根據權利要求1所述的一種基于柚子制備熒光碳點的方法，其特征在于，步驟(1)所述的破壁機的最高轉速為45000r/min，破壁時間為lOmin。3.根據權利要1所述的一種基于柚子制備熒光碳點的方法，其特征在于，步驟(2)所述的離心的轉速為10000r/min，時間為20min。4.根據權利要求1所述的一種基于柚子制備熒光碳點的方法，其特征在于，步驟(2)所述的柚子汁在反應釜內的反應溫度為160-200°C，反應時間為8-24h。5.根據權利要求1所述的一種基于柚子汁制備熒光碳點的方法，其特征在于，步驟(3)所述的離心的轉速為12000r/min，時間為20min。6.根據權利要求1所述的一種基于柚子汁制備熒光碳點的方法，其特征在于，步驟(3)所述的透析袋的截留分子量為3500Da，透析時間為48h。
【專利摘要】本發明公開了一種基于柚子制備熒光碳點的方法。將柚子作為碳源，采用水熱法制備出熒光碳點。該方法將柚子汁置于反應釜內反應數小時后，將反應液離心，經濾膜過濾，透析后得碳點溶液。本發明所用原料源于自然資源，易于獲取，且制備方法簡單、綠色環保。所得碳點具有很好的水溶性，熒光強度高，可適用于生物標記、細胞成像等領域。
【IPC分類】B82Y30/00, C01B31/02, C09K11/65
【公開號】CN105399078
【申請號】CN201511004717
【發明人】沈潔, 商少明, 顧丹, 陳秀英, 高海燕, 許虎君
【申請人】江南大學
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月28日