一种基于柚子制备荧光碳点的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纳米材料技术领域，涉及以一种以柚子提取液作为碳源，采用水热法制备碳点的方法。
【背景技术】
[0002]碳点是近年来发展起来的一类新型碳纳米材料。自从2004年Xu等首次采用电泳法从单壁碳纳米管分离纯化得到碳点后，关于碳点的研究受到越来越多的关注。碳点的颗粒粒径通常小于10nm，具有荧光强度高、光稳定性好、耐光漂白等优良的光学性能。由于碳点主要由碳元素组成，不含有金属元素，并且其表面含有羟基和羧基等水溶性官能团，因此碳点具有低毒性和良好的水溶性，从而使碳点有理想的生物相容性，在细胞标记、细胞成像等方面有着广泛的应用前景。
[0003]在碳点的制备方法上大体可分为“自上而下”和“自下而上”两种方法。“自上而下”法是将宏观碳结构材料通过断裂、粉碎的方法制备碳点，如电弧法、激光照射法、电化学氧化法、化学氧化法等。“自下而上”法是将有机小分子作为前驱体合成碳点。该方法包括高温热解法、水热法、微波法和超声波法等。尽管目前开发出众多碳点的制备方法，但是这些方法往往存在原料成本高、反应设备昂贵、反应条件苛刻、反应过程繁琐等缺点。因此，需要寻找一种原料廉价易得，制备过程简单，绿色环保的碳点制备法。
[0004]柚子为一种常见的水果，来源于大自然，含有制备碳点所需的重要元素，本发明首先将柚子用破壁机破壁，以其汁水作为碳源，采用水热法制备碳点。该方法制法具有操作简单，绿色环保等特点，适合大规模生产。
【发明内容】
[0005]本发明的内容在于提供一种原料易得、制备方法绿色环保，操作简单的碳点制备法。
[0006]为实现上述目的，本发明提供的一种基于柚子制备荧光碳点的方法，以柚子汁为碳源，通过水热法制备碳点。本发明提供如下技术方案:
[0007](1)将新鲜的柚子去皮后放入破壁机中破壁后得到柚子汁；
[0008](2)将柚子汁加入反应釜内在一定温度下反应一定时间；
[0009](3)将反应液离心，经滤膜过滤，再用透析袋透析后即得蓝色荧光的碳点溶液。
[0010]其中，所述的步骤(1)中破壁机最高转速为45000r/min，破壁时间为lOmin。
[0011]其中，所述的步骤⑵中柚子提取液在反应釜内的反应温度为160-200°c，反应时间为8-24ho
[0012]其中，所述的步骤(3)中离心的转速为12000r/min，时间为20min。
[0013]其中，所述的步骤(3)中透析袋的截留分子量为3500Da，透析时间为48h。
[0014]与现有技术相比，本发明实现的有益效果:本发明以柚子为碳源制备荧光碳点，原料廉价易得，制备方法简单，绿色环保；本发明所制备的碳点水溶性好，光学性能好，适用于细胞的荧光标记。
【附图说明】
[0015]图1为实施例1制备碳点的透射电镜图。
【具体实施方式】
[0016]实施方式1
[0017]称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，lOmin)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，160°C下反应24h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22 μ m的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
[0018]实施方式2
[0019]称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，lOmin)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，170°C下反应20h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22 μ m的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
[0020]实施方式3
[0021 ] 称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，lOmin)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，180°C下反应18h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22 μ m的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
[0022]实施方式4
[0023]称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，lOmin)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，190°C下反应16h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22 μ m的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
[0024]实施方式5
[0025]称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，lOmin)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，200°C下反应18h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22 μ m的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
[0026]实施方式6
[0027]称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，lOmin)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，200°C下反应8h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22 μ m的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
[0028]实施方式7
[0029]称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，lOmin)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，200°C下反应8h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22 μ m的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
【主权项】
1.一种基于柚子制备荧光碳点的方法，其特征在于包括如下步骤: (1)将新鲜的柚子去皮后放入破壁机中破壁后得到柚子汁； (2)将柚子汁离心取上清液后加入反应釜内在一定温度下反应一定时间； (3)将反应液离心，经滤膜过滤，再用透析袋透析后即得蓝色荧光的碳点溶液。2.根据权利要求1所述的一种基于柚子制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(1)所述的破壁机的最高转速为45000r/min，破壁时间为lOmin。3.根据权利要1所述的一种基于柚子制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(2)所述的离心的转速为10000r/min，时间为20min。4.根据权利要求1所述的一种基于柚子制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(2)所述的柚子汁在反应釜内的反应温度为160-200°C，反应时间为8-24h。5.根据权利要求1所述的一种基于柚子汁制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(3)所述的离心的转速为12000r/min，时间为20min。6.根据权利要求1所述的一种基于柚子汁制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(3)所述的透析袋的截留分子量为3500Da，透析时间为48h。
【专利摘要】本发明公开了一种基于柚子制备荧光碳点的方法。将柚子作为碳源，采用水热法制备出荧光碳点。该方法将柚子汁置于反应釜内反应数小时后，将反应液离心，经滤膜过滤，透析后得碳点溶液。本发明所用原料源于自然资源，易于获取，且制备方法简单、绿色环保。所得碳点具有很好的水溶性，荧光强度高，可适用于生物标记、细胞成像等领域。
【IPC分类】B82Y30/00, C01B31/02, C09K11/65
【公开号】CN105399078
【申请号】CN201511004717
【发明人】沈洁, 商少明, 顾丹, 陈秀英, 高海燕, 许虎君
【申请人】江南大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月28日