[发明专利]一种以白兰叶片为碳源的荧光碳量子点及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以白兰叶片为碳源的荧光碳量子点及其制备方法，荧光量子产率为8.3～13.8%。将0.50～2.00 g白兰叶片粉末溶于30 mL去离子水中使其浓度为0.017～0.067 g/mL，超声震荡10～40 min，再采用水热法在140～220℃反应4～24 h获取荧光碳量子点溶液；将上述荧光碳量子点溶液超声超声震荡10～40 min，在4000～16000 r/min超速离心10～40 min，再用水相针筒式过滤器过滤，取上清液，即得荧光碳量子点溶液。本发明荧光量子产率高，制备简单，低毒、良好的生物相容性及水溶性、粒径小。

技术领域

本发明属于碳纳米材料技术领域，具体涉及一种以白兰叶片为碳源的荧光碳量子点，同时还涉及该以白兰叶片为碳源的荧光碳量子点的制备方法。

背景技术

碳量子点是一类尺寸小于10 nm的球形易分散碳纳米材料，可以作为电子给体或受体产生光致电荷转移。与传统的荧光染料相比，碳量子点克服了荧光染料激发范围窄、发射光谱半峰宽且不对称、光学性不稳定、毒性较大等缺点；碳量子点还具有毒性低、生物相容性好、易功能化等优点；与金属纳米颗粒相比，碳量子点具有荧光强度高、粒径小、合成简便等优势。由于具备以上诸多的优点，使得碳量子点在重金属检测、生物成像分析、荧光传感、催化领域、生物医药等具有潜在的应用价值。

目前，碳源和制备荧光碳量子点的方法，主要有水热法、电弧放电法、微波辐射法激光刻蚀法、化学氧化法和电化学法等，其中，水热法被认为是一种简单、高效、绿色环保的制备荧光碳量子点的方法，它是将所选碳源置于密闭的水热反应釜中，高温、高压下水热反应使碳源发生碳化形成碳量子点。水热法具有成本低、产率高、后处理简单等优势，目前己广泛应用于碳量子点制备领域，但其碳量子点的荧光活性位点少、产率低（大部分小于15%）、选择性等成为发展的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种荧光量子产率高，制备简单，低毒、良好的生物相容性及水溶性、粒径小的以白兰叶片为碳源的荧光碳量子点。

本发明的另一目的在于提供该以白兰叶片为碳源的荧光碳量子点的制备方法。

本发明的一种以白兰叶片为碳源的荧光碳量子点，荧光量子产率为8.3～13.8%。

本发明的一种以白兰叶片为碳源的荧光碳量子点的制备方法，包括以下步骤：

（1）将0.50～2.00 g白兰叶片粉末溶于30 mL去离子水中使其浓度为0.017～0.067 g/mL，超声震荡10～40 min，再采用水热法在140～220℃反应4～24 h获取荧光碳量子点溶液；

（2）将上述荧光碳量子点溶液超声震荡10～40 min，在4000～16000 r/min超速离心10～40 min，再用水相针筒式过滤器过滤，取上清液，即得荧光碳量子点溶液。

本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本发明采用白兰叶片为碳源，采用一步水热法制备碳量子点，无需钝化剂，方法简单，粒径小，所制备的碳量子点具有低毒、良好的生物相容性和较强的荧光，荧光量子产率达13.8%。该碳量子点可作为适用于对Co2+、Hg2+和Fe3+金属离子的荧光检测、体内外荧光成像等领域，也可以用于癌细胞的荧光成像。

附图说明

图1本发明荧光碳量子点的红外表征。

图2本发明荧光碳量子点的平均荧光寿命。

图3本发明荧光碳量子点在不同激发波长下对应的发射光谱。

图4本发明荧光碳量子点的透射电镜。