以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，包括以下步驟：1)劍麻前處理；2)按體積比2～5:1混合去離子水與丙三醇，得混合溶液備用；3)將前處理得到的劍麻加入所述步驟2)得到的混合溶液中，攪拌；并置于微波環(huán)境下，進行微波處理，得棕色溶液；4)過濾所述棕色溶液，得濾液；5)透析所述濾液；6)恒溫條件下將透析液蒸發(fā)得到水溶性碳量子點。本發(fā)明專利技術(shù)直接采用微波法進行水溶性碳量子點的制備，碳源豐富、廉價，有利于對廢棄物的回收再利用，制備過程簡易，制備全過程無污染、無毒、綠色環(huán)保，可大量制備。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法
本專利技術(shù)屬于熒光材料制備
，具體涉及一種以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法。
技術(shù)介紹
近年來，熒光碳納米材料因其具有良好的光學特性和細胞低毒性引起了科研工作者們的廣泛研究。它具有較好的光穩(wěn)定性，且無毒副離子的存在，適用于長時間的檢測和示蹤的實驗，在生物標記和分析檢測等方面具有廣闊的應用前景。碳量子點(CQDs)呈現(xiàn)出的親水性、低細胞毒性、化學及光穩(wěn)定性等優(yōu)異性質(zhì)，使其在化學、生物醫(yī)學、傳感學及光電子學領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注與應用。碳量子點的制備方法目前主要有兩種：自上而下法和自下而上法。自上而下的合成方法，即從較大的碳結(jié)構(gòu)剝落制備碳納米顆粒的物理方法，再通過聚合物表面鈍化的方式使其有效發(fā)光，主要包括電弧放電、激光剝蝕、電化學氧化、電子書輻射等。該方法往往需要嚴格的實驗條件和特殊的能源，成本高，而且獲得的碳量子產(chǎn)率比較低。自下而上的合成方法，即通過熱解或碳化合適的前驅(qū)物直接合成熒光碳量子點，方法包括：燃燒法、熱液碳化法、超聲法等，但這類方法所采用的往往都是不可再生能源且需要嚴格的后期處理，所以也不利于持續(xù)并規(guī)模生產(chǎn)熒光碳量子點。因此，尋找廉價易得、天然無毒的原料，利用簡易有效的方法快速制備異性優(yōu)異且高量子產(chǎn)率的碳量子點顯得尤其重要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。本專利技術(shù)還有一個目的是提供一種以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，包括以下步驟：1)劍麻前處理；2)按體積比2～5:1混合去離子水與丙三醇，得混合溶液備用；3)將前處理得到的劍麻加入所述步驟2)得到的混合溶液中，攪拌；并置于微波環(huán)境下，進行微波處理，得棕色溶液；4)過濾所述棕色溶液，得濾液；5)透析所述濾液；6)恒溫條件下將透析液蒸發(fā)得到水溶性碳量子點。優(yōu)選的是，所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟3)中，置于微波環(huán)境下，進行微波處理所，具體為：置于微波合成儀的反應管中，且溫度為160℃，反應功率為200W，反應時間為30min。優(yōu)選的是，所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟6)中，蒸發(fā)，具體為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)；恒溫，為恒溫60℃。優(yōu)選的是，所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述前處理包括：洗滌、粉碎、浸泡。優(yōu)選的是，所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟2)中體積比為5:1。優(yōu)選的是，所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述透析，具體為采用剪切分子量1000的透析袋，透析48小時。優(yōu)選的是，所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟4)中，采用砂芯漏斗進行過濾。優(yōu)選的是，所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述水溶性碳量子點應用于細胞標記、熒光探針、防偽標記以及免疫層析產(chǎn)品領(lǐng)域。優(yōu)選的是，所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述前處理具體為：將劍麻粉碎，按重量比1:1混合劍麻與磁化水，于氮氣氛圍下55℃蒸煮3h，向其中加入纖維素酶，所述纖維素酶重量為所述劍麻重量的3％，混合均勻，30℃保持60min，過濾，得濾渣；再高壓擠壓至濾渣含水量低于8％；將濾渣置于爐中進行灼燒處理，再自然冷卻，灼燒過程往爐中通入氮氣直至濾渣冷卻，以保證灼燒過程和冷卻過程爐中均為氮氣氛圍，即得經(jīng)前處理的劍麻。本專利技術(shù)至少包括以下有益效果：1.本專利技術(shù)直接采用微波法進行水溶性碳量子點的制備，碳源豐富、廉價，有利于對廢棄物的回收再利用，制備過程簡易，制備全過程無污染、無毒、綠色環(huán)保，可大量制備。2.本專利技術(shù)用劍麻合成的水溶性碳量子點水溶性好，熒光穩(wěn)定性高。具有良好的生物相容性和安全性，在細胞標記、熒光探針、防偽標記以及免疫層析產(chǎn)品領(lǐng)域。具有重要的應用價值。3.本專利技術(shù)制備的水溶性碳量子點量子產(chǎn)量高，高達93.2％。本專利技術(shù)的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本專利技術(shù)的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的水溶性碳量子點的熒光激發(fā)和熒光發(fā)射圖譜；圖2為實施例2制備的水溶性碳量子點的量子產(chǎn)率圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。實施例11)劍麻前處理；2)按體積比2:1混合去離子水與丙三醇，得混合溶液備用；3)將前處理得到的劍麻加入所述步驟2)得到的混合溶液中，攪拌；并置于微波環(huán)境下，進行微波處理，得棕色溶液；4)過濾所述棕色溶液，得濾液；5)透析所述濾液；6)恒溫條件下將透析液蒸發(fā)得到水溶性碳量子點。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟3)中，置于微波環(huán)境下，進行微波處理所，具體為：置于微波合成儀的反應管中，且溫度為160℃，反應功率為200W，反應時間為30min。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟6)中，蒸發(fā)，具體為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)；恒溫，為恒溫60℃。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述前處理包括：洗滌、粉碎、浸泡。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述透析，具體為采用剪切分子量1000的透析袋，透析48小時。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟4)中，采用砂芯漏斗進行過濾。實施例21)劍麻前處理；2)按體積比3:1混合去離子水與丙三醇，得混合溶液備用；3)將前處理得到的劍麻加入所述步驟2)得到的混合溶液中，攪拌；并置于微波環(huán)境下，進行微波處理，得棕色溶液；4)過濾所述棕色溶液，得濾液；5)透析所述濾液；6)恒溫條件下將透析液蒸發(fā)得到水溶性碳量子點。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟3)中，置于微波環(huán)境下，進行微波處理所，具體為：置于微波合成儀的反應管中，且溫度為160℃，反應功率為200W，反應時間為30min。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟6)中，蒸發(fā)，具體為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)；恒溫，為恒溫60℃。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述前處理包括：洗滌、粉碎、浸泡。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述透析，具體為采用剪切分子量1000的透析袋，透析48小時。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟4)中，采用砂芯漏斗進行過濾。實施例31)劍麻前處理；2)按體積比5:1混合去離子水與丙三醇，得混合溶液備用；3)將前處理得到的劍麻加入所述步驟2)得到的混合溶液中，攪拌；并置于微波環(huán)境下，進行微波處理，得棕色溶液；4)過濾所述棕色溶液，得濾液；5)透析所述濾液；6)恒溫條件下將透析液蒸發(fā)得到水溶性碳量子點。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟3)中，置于微波環(huán)境下，進行微波處理所，具體為：置于微波合成儀的反應管中，且溫度為160℃，反應功率為200W，反應時間為30min。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述步驟6)中，蒸發(fā)，具體為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)；恒溫，為恒溫60℃。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述前處理包括：洗滌、粉碎、浸泡。所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，所述本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1)劍麻前處理；2)按體積比2～5:1混合去離子水與丙三醇，得混合溶液備用；3)將前處理得到的劍麻加入所述步驟2)得到的混合溶液中，攪拌；并置于微波環(huán)境下，進行微波處理，得棕色溶液；4)過濾所述棕色溶液，得濾液；5)透析所述濾液；6)恒溫條件下將透析液蒸發(fā)得到水溶性碳量子點。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1)劍麻前處理；2)按體積比2～5:1混合去離子水與丙三醇，得混合溶液備用；3)將前處理得到的劍麻加入所述步驟2)得到的混合溶液中，攪拌；并置于微波環(huán)境下，進行微波處理，得棕色溶液；4)過濾所述棕色溶液，得濾液；5)透析所述濾液；6)恒溫條件下將透析液蒸發(fā)得到水溶性碳量子點。2.如權(quán)利要求1所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中，置于微波環(huán)境下，進行微波處理所，具體為：置于微波合成儀的反應管中，且溫度為160℃，反應功率為200W，反應時間為30min。3.如權(quán)利要求1所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，其特征在于，所述步驟6)中，蒸發(fā)，具體為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)；恒溫，為恒溫60℃。4.如權(quán)利要求1所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，其特征在于，所述前處理包括：洗滌、粉碎、浸泡。5.如權(quán)利要求1所述的以劍麻為原料的水溶性碳量子點的制備方法，其特...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃珊，肖琦，楊二利，
申請(專利權(quán))人：廣西師范學院，
類型：發(fā)明
國別省市：廣西,45