[发明专利]碳量子点、碳量子点与MOFs复合薄膜的制备方法及其产物与用途

说明书

本发明提供一种碳量子点、碳量子点与MOFs复合薄膜的制备方法及其产物与用途。本发明提供的碳量子点的制备方法简单高效。并且将制备得到的碳量子点负载在MOFs上，得到碳量子点与MOFs的复合材料，且采用一种全新的方法，即电泳法将所述复合材料制备成薄膜器件，发现该器件可用于温度传感等方面。

技术领域

本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种碳量子点、碳量子点与MOFs复合薄膜的制备方法及其产物与用途。

背景技术

碳量子点是一种尺寸在2-10nm之间的碳材料。与传统的半导体量子点相比，碳量子点具有高度溶解性和化学惰性(不易和其他物质反应)，同时也具有低毒性，好的生物兼容性等优势。另外，碳量子点本身可以同时是电子的供体和受体，因此，使其在传感，光学以及光催化领域有着很大的应用前景。这就使得碳量子点的高效制备显得极为重要。同时，如何得到一种高分散的固体碳量子点或复合材料也是目前的一个研究热点。

金属有机骨架材料(Metal Organic Frameworks，记为MOFs)是由金属节点或团簇，经有机配体连接组装而成的一种三维多孔晶体材料。因MOFs具有大的比表面积，可调节的孔结构等特点，是一种优异的载体材料。

无论在工业领域还是在生物领域，温度都是一个很重要而基本的参数。并且，准确而高效地对温度的响应也很重要。目前，传统温度计，如热电偶温度计，水银温度计等都是接触式温度计。这种温度计不适用于动态物体的测量以及亚微米尺度温度的测试。为了解决这一问题，光学温度计受到越来越多的关注，其中，荧光温度计是一个研究热点。

发明内容

为改善上述问题，本发明提供一种碳量子点、碳量子点与MOFs复合薄膜的制备方法。本发明提供的碳量子点的制备方法简单高效。并且将制备得到的碳量子点负载在MOFs上，得到碳量子点与MOFs的复合材料，且采用一种全新的方法，即电泳法将所述复合材料制备成薄膜器件，发现该器件可用于温度传感等方面。

本发明提供如下技术方案：

一种碳量子点的制备方法，包括以下步骤：

将锌放入葡萄糖或柠檬酸水溶液中，微波条件下进行反应，即得到碳量子点。

根据本发明，所述葡萄糖或柠檬酸水溶液的质量浓度为0.2-0.6g/ml，优选为0.3-0.5g/ml，例如为0.3、0.4或0.5g/ml。

根据本发明，所述锌为锌片。在所述方法中，用锌片作为模板。

根据本发明，将锌放入葡萄糖或柠檬酸水溶液中后，进行密封。

根据本发明，反应的温度为80-180℃，优选100-130℃。

根据本发明，反应的时间为0.5-3h，优选为1-2h。随着时间延长可以得到浓度更高的碳量子点。

本发明还提供一种碳量子点，所述碳量子点由上述方法制备得到。

本发明还提供一种复合材料，所述复合材料包括金属有机骨架材料MOFs和上述碳量子点。

根据本发明，所述碳量子点负载在所述MOFs上。

优选地，所述MOFs是由金属节点或团簇经有机配体连接组装而成的一种三维多孔晶体材料。

优选地，所述有机配体为多齿有机配体，所述多齿有机配体为(R₁)x-R-COOH，其中，R为C6-20芳基，x＝1-9的整数；R₁相同或不同，彼此独立地选自烷基、卤素或COOH，且至少一个R₁为COOH；所述多齿有机配体中的两个羧酸基团与所述金属节点或团簇进行配位。