[发明专利]一种红色荧光碳量子点、其制备方法、及荧光探针

说明书

本发明公开了一种红色荧光碳量子点、其制备方法、及荧光探针，其中制备方法包括如下步骤：按照摩尔比10:1~1:10取得邻苯二胺和乙酸铵，并且加入1~12 M的硫酸溶液，得到前驱体溶液；将所述前驱体溶液置于微波环境中进行反应，得到固体粗产物；将所述固体粗产物溶于有机溶剂中，去除不溶物后得到液体产物；在所述液体产物中加入碱溶液进行反应；在所述液体产物中加入二氯甲烷，收集析出的固体产物；将所述固体产物洗涤、干燥，得到红色荧光碳量子点。本发明提供的红色荧光碳量子点的制备方法、红色荧光碳量子点及荧光探针，制备方法简单，利于大规模制备，通过该方法制备的红色荧光碳量子点发光稳定，具有激发波长独立性的特性。

技术领域

本发明属于纳米发光材料技术领域，特别涉及一种红色荧光碳量子点、其制备方法、及荧光探针。

背景技术

碳量子点是由分散的类球状碳颗粒组成的、尺寸极小、具有荧光性质的新型纳米碳材料。碳量子点因其具备荧光性质，并且具备低毒、易于功能化和工业化、制备简单成本低等优点，有望取代传统量子点在发光材料、光电器件、绿色环保、生物医学、细胞成像、环境检测（包括物质化学成分定性定量检测）等领域作为高性能荧光材料进行广泛应用。

目前被广泛研究，得以广泛制备及开发应用的碳量子点多集中在蓝色荧光碳量子点和绿色荧光碳量子点，关于红色荧光碳量子点的制备方法较少，发光效率也不及传统半导体量子点或蓝色、绿色荧光碳量子点，并且目前报道的红色荧光碳量子点大多具有激发波长依赖性，荧光发射峰会随着激发波长的增大而红移，荧光强度会快速下降甚至消失，严格来说并不是真正的红色荧光碳量子点。更重要的是，目前红色荧光碳量子点的制备方法多采用溶剂热法，存在反应耗时长、能源消耗大的问题，而且纯化方法多采用透析法和色谱分离法，操作步骤繁琐、低效，使得红色荧光碳量子点只适合小剂量制备，难以实现大规模的制备应用 。因此，开发一种高效制备激发波长独立性的红色荧光碳量子点的方法具有重要的意义。

另一方面，在荧光材料的应用方面，荧光传感器被广泛应用于检测重金属银离子，目前已开发的荧光探针主要包括机染料分子、金属纳米粒子和半导体量子点，存在具有毒性、低选择性、水溶性及稳定性差的问题。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明提供了一种红色荧光碳量子点、其制备方法、及荧光探针，制备方法简单，后续纯化方法采用萃取法，简单高效，利于大规模制备，通过该方法制备的红色荧光碳量子点发光稳定，具有激发波长独立性的特性，包括该红色荧光碳量子点的荧光探针特异性好，对银离子的检测范围宽、响应快。

为解决其技术问题，一方面，本发明提供的红色荧光碳量子点的制备方法，包括如下步骤：

1）按照摩尔比10:1~1:10取得邻苯二胺和乙酸铵，并且加入1~12 M的硫酸溶液，得到前驱体溶液；

2）将所述前驱体溶液置于微波环境中进行反应，得到固体粗产物；

3）将所述固体粗产物溶于有机溶剂中，去除不溶物后得到液体产物；

4）在所述液体产物中加入碱溶液进行反应；

5）在所述液体产物中加入二氯甲烷，收集析出的固体产物；

6）将所述固体产物洗涤、干燥，得到红色荧光碳量子点。

进一步地，通过微波炉形成所述微波环境，所述微波炉的微波功率为10%~100%。

进一步地，步骤2）中，在微波环境中的反应时间为1~10min。

进一步地，步骤5）中，按照二氯甲烷：液体产物=1:3的体积比，在所述液体产物中加入二氯甲烷。

进一步地，步骤1）中， 通过超声使所述邻苯二胺和乙酸铵溶解于硫酸溶液中。