[发明专利]荧光碳纳米粒子及其制备方法

说明书

本发明涉及荧光碳纳米粒子及其制备方法，更详细地涉及，对碳纳米点进行等离子体处理，由此碳纳米点具有显著提高的荧光特性，并并且具有优秀的荧光稳定性、光稳定性及化学稳定性，无毒性而安全、生物亲和性及生物相容性突出的荧光碳纳米粒子及其制备方法。

技术领域

本发明涉及荧光碳纳米粒子及其制备方法，更详细地涉及，对碳纳米点进行等离子体处理来提高荧光特性及荧光效率的荧光碳纳米粒子及其制备方法。

背景技术

对碳纳米物质的研究始于1985年富勒烯(fullerene；C)的发现。之后，1991年在日本NEC研究所发现碳纳米管(carbon nanotube；C NT)，2004年安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(K onstantin Novoselov)首次分离石墨烯(graphene)并在2010年授予诺贝尔物理学奖。最近研究动向随着观察极细微领域中出现的新物理现象和提高的物质特性，从而纳米科学技术成主流。在纳米科学技术领域中，尤其因为碳纳米物质授予诺贝尔物理学奖的同时，碳纳米物质被指望为带动未来产业革命的纳米产业的核心物质。

普通的量子点是以半导体而成的纳米粒子的一种。半导体的电性是由带隙(bandgap)决定，量子点由于电子被困于细小粒子内而散发荧光，且具有根据大小散发不同波长的光为特征。量子点中带隙的作用为决定荧光特性的因素。这种量子点虽然用于使活细胞或活组织视觉化的生物成像(bioimaging)，但是现有的量子点大部分含有毒性金属元素，因此在生物医学领域难以适用。

碳纳米粒子被称为碳量子点(carbon quantum dots)或纳米点(na nodots)。碳纳米粒子作为一种新的荧光材料因具有远超现有的量子点的界限点的化学稳定性、光不再闪烁、承受光漂白、无毒性、具有优秀的生物相容性等独特的优点，所以成为国际上研究的一个问题。

目前已知的碳纳米粒子的合成法大致可分为从大到小(top-down)方式和从小到大(bottom-up)方式。从大到小方式有弧光放电(arc discharge)、激光沉积法(laserablation)、电化学氧化(electrochemical oxidation)等，从小到大(bottom-up)方式可区分为利用燃烧/热(conbustion/thermal)、微波(microwave)的工程。

这种碳纳米粒子由于具有极强的亲水性，易于进行功能化(functionalization)，且化学稳定性较高，因此在进行化学处理及研究时也容易。并且由于碳纳米粒子没有毒性，因此适合用于分析生物体或绿色产业。作为光特性的特征在于容易调节荧光波长区域和高的量子产量(quantum yield)及没有闪烁(blinking)。利用这些特性可开发出高感度的纳米传感器。

现有技术文献

专利文献

韩国授权专利第10-1487515号

韩国授权专利第10-1075430号

发明内容

本发明中对碳纳米点进行等离子体处理，从而确认到显著提高的荧光特性及荧光效率，并以此为基础完成本发明。

本发明的目的在于，提供荧光碳纳米粒子及其制备方法，碳纳米点不仅具有显著提高的荧光特性，而且具有优秀的荧光稳定性、光稳定性及化学稳定性、无毒性而安全、生物亲和性及生物相容性突出。

并且，本发明提供导入了上述荧光碳纳米粒子的生物相容性荧光源、光器件或涂料。

为了实现上述目的，本发明提供荧光碳纳米粒子的制备方法，其包括对碳纳米点进行等离子体处理的步骤。

并且，本发明提供利用上述方法制备的荧光碳纳米粒子。

并且，本发明提供导入了上述荧光碳纳米粒子的生物相容性荧光源。