一种超窄带深红色荧光碳点及其制备方法

本发明涉及碳点制备，具体涉及一种超窄带深红色荧光碳点及其制备方法。

背景技术：

1、碳点是一种粒径通常小于10nm的荧光碳纳米颗粒，具有优异的发光性能、良好的水溶性、低毒性及生物相容性，在生物成像、环境监测、药物传输、发光器件等方面展现出很好的应用前景。

2、红色荧光碳点，尤其是超窄带深红色荧光碳点(发光波长>660nm，半峰宽<30nm)，因其相较于传统发光材料(有机荧光染料、重金属基量子点及钙钛矿量子点等)具有原料丰富、成本低、低毒性等优点，在全彩显示和固态照明领域有广阔的应用前景，因此，红光碳点的制备受到了广泛关注。但目前报道的红光碳点存在以下问题：(1)发光波长很少能达到深红色区域、发射峰依赖激发波长，发光峰比较宽、色纯度较差；(2)制备方法复杂，需要复杂的纯化过程，原料为化学试剂，不符合绿色环保的理念。这些问题的存在大大限制了红光碳点的应用，因此发明简单易操作的方法制备色纯度较高的深红光碳点有极其重要的意义。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种超窄带深红色荧光碳点及其制备方法，以解决现有红色碳点发光波长达不到深红色区域，发光峰比较宽，色纯度较差，制备方法复杂，不绿色环保等问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种超窄带深红色荧光碳点的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)先将生物质原料烘干后进行第一次研磨，再溶于水中进行超声，然后进行微波处理，最后分离得到固产物；

5、(2)先将步骤(1)所得固产物进行第二次研磨，然后溶于有机溶剂进行超声、离心，最后取上清液，干燥，制得。

6、本发明的有益效果为：本发明提供了一种超窄带深红色荧光碳点的制备方法，以生物质原料进行制备，制备方法简单，无须复杂的纯化过程，制得碳点单色性好，半峰宽度窄，颜色纯度高，荧光强度高。

7、进一步地，步骤(1)中生物质原料包括绿茶茶叶、香菜、薄荷、油麦菜、苋菜、木耳菜、菠菜和杨梅叶中任意一种。

8、采用上述进一步技术方案的有益效果为：本发明中使用的原料为绿色生物质原料，无化学药品，符合绿色环保的理念。

9、进一步地，步骤(1)中烘干的温度为40-80℃，烘干至易于研磨即可。

10、进一步地，步骤(1)中第一次研磨后产物与水的质量体积比为1-5g：20ml。

11、进一步地，步骤(1)中超声的时间为5-20min；微波处理的功率为600-1000w，时间为10-20min。

12、进一步地，步骤(2)中第二次研磨后产物与有机溶剂的质量体积比为1-5g：20ml，有机溶剂为无水乙醇。

13、进一步地，步骤(2)中超声的时间为5-20min，离心的转速为8000-10000rpm，时间为5-20min。

14、进一步地，步骤(2)中干燥方式为冷冻干燥。

15、一种超窄带深红色荧光碳点，采用上述制备方法制得。

16、上述超窄带深红色荧光碳点在制备多彩显示器件和作为生物成像材料中的应用。

17、本发明具有以下有益效果：

18、(1)本发明采用微波法进行碳点合成，步骤简单易操作；原料为生物质原料，无化学药品，整个制备过程节能且绿色环保。

19、(2)本发明制得的深红色碳点发光峰位于678nm，半峰宽仅20nm，单色性好，颜色纯度高，具有很高的荧光强度，在多彩显示和生物成像领域有很好的应用前景。

技术特征：

1.一种超窄带深红色荧光碳点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超窄带深红色荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中生物质原料包括绿茶茶叶、香菜、薄荷、油麦菜、苋菜、木耳菜、菠菜和杨梅叶中任意一种。

3.根据权利要求1所述的超窄带深红色荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中烘干的温度为40-80℃。

4.根据权利要求1所述的超窄带深红色荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中第一次研磨后产物与水的质量体积比为1-5g：20ml。

5.根据权利要求1所述的超窄带深红色荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中超声的时间为5-20min；微波处理的功率为600-1000w，时间为10-20min。

6.根据权利要求1所述的超窄带深红色荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中第二次研磨后产物与有机溶剂的质量体积比为1-5g：20ml，有机溶剂为乙醇。

7.根据权利要求1所述的超窄带深红色荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中超声的时间为5-20min，离心的转速为8000-10000rpm，时间为5-20min。

8.根据权利要求1所述的超窄带深红色荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中干燥方式为冷冻干燥。

9.一种超窄带深红色荧光碳点，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制得。

10.权利要求8所述的超窄带深红色荧光碳点在制备多彩显示器件和作为生物成像材料中的应用。

技术总结
本发明公开了一种超窄带深红色荧光碳点及其制备方法，属于碳点制备技术领域。其制备方法包括以下步骤：(1)先将生物质原料烘干后进行第一次研磨，再溶于水中进行超声，然后进行微波处理，最后分离得到固产物；(2)先将步骤(1)所得固产物进行第二次研磨，然后溶于有机溶剂进行超声、离心，最后取上清液，干燥，制得。本发明采用微波法进行碳点合成，步骤简单易操作；原料为生物质原料，整个制备过程节能且绿色环保；制得的深红色碳点发光峰位于678nm，半峰宽仅20nm，单色性好，颜色纯度高，具有很高的荧光强度，在多彩显示和生物成像领域有很好的应用前景。

技术研发人员：郝艳玲,张星,杨丹,刘德鸿,文杰,朱雪娅
受保护的技术使用者：兴义民族师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28