[发明专利]一种精细调控晶体形貌可控合成超亮全色碳点及应用

权利要求书

1.一种精细调控晶体形貌可控合成超亮全色碳点，其特征在于，以1，5-二氨基萘为前驱体，极性调控、反应、冷却、沉淀结晶、纯水洗涤、常温干燥工序，在极性环境控制下即在水：乙醇V：V＝22:18和26:14条件下，分别制得两种不同形貌的碳纳米晶：发芽型晶体和针叶松型晶体；取上述两种形貌的晶体在常温下分别溶于相应极性的溶剂乙醇、二甲亚砜或者四氢呋喃，即获得相应的超亮全色碳点；

所述两种晶体的X线衍射数据为：晶体均属于体心正交，晶胞参数为：a＝1.053nm，b＝0.9739nm，c＝1.189nm，α＝β＝γ＝90°；所述碳纳米晶溶于50％乙醇所制备的超亮全色碳点在透射电镜图中显示为：超亮全色碳点的纳米颗粒呈分散状态，分布均匀且颗粒的形状规则，呈圆球状，分布在9nm的颗粒粒径最多，晶格间距为0.19～0.22nm；所述碳纳米晶溶于溶剂二甲亚砜所制备的超亮全色碳点在原子力显微镜的数据表明：碳纳米晶溶于DMSO后变成了分散的小颗粒物碳点，直径范围在5-15nm；

所述通过调控两种形貌的晶体所制备的碳点在X射线光电子能谱(XPS)数据总谱上显示均由C，N，O三种元素组成，分别C_1S在284.8eV，N_1S在399.3eV，O_1S在532.41eV，其中发芽型晶体所制备的碳点所含C_1S，N_1S，O_1S原子的含量分别为80.55％,5.82％以及13.62％，而针叶松型晶体所制备的碳点所含C_1S，N_1S，O_1S原子的含量分别为84.81％，11.14％，4.05％；

所述碳点呈现多激发、从蓝色到红色的多发射效应；在较低波长660nm激发下，具有独特的上转换发光特性；上转换发光的有绿色λ_ex＝660nm和黄绿色λ_ex＝660nm，下转换发光有红λ_ex＝470nm，橙λ_ex＝470nm，黄λ_ex＝400nm，绿λ_ex＝400nm，蓝λ_ex＝360nm，紫λ_ex＝380nm，紫外光谱中表明了红色，橙色，黄色，绿色，蓝色，紫色碳点的最佳激发波长在470nm，450nm，450nm，450nm，360nm，380nm，荧光分光光谱中荧光为红色的波峰在597nm，橙光在592nm，黄光在563nm，绿光在533nm，蓝光在385nm，紫光在378nm处。

2.根据权利要求1所述的一种精细调控晶体形貌可控合成超亮全色碳点，其特征在于，所述针叶松型晶体溶于乙醇所制备的超亮全色碳点量子产率78.0％,而其它条件一致的条件下，采用传统水热法弃去宝贵沉淀然后透析,所制备的碳点量子产率69.0％。