[发明专利]一种聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点及其制备方法与应用。本发明聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点的制备方法包括步骤：将柠檬酸与聚氧乙烯‑聚氧丙烯长链聚合物混合均匀，然后进行热解，经加水过滤、所得滤液提纯、冻干得到聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点。本发明方法操作简单，环境友好，成本低廉；所制备的碳点具有两亲性，兼具碳点的光致发光特性和聚氧乙烯长链聚合物的良好表面活性，具有作为表面活性剂的能力。

技术领域

本发明涉及一种聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点及其制备方法与应用，属于功能型纳米材料制备技术领域。

背景技术

碳点自2004年被发现以来，由于其生物相容性良好、发光稳定性强、颜色可调和价格低廉，已经获得了长足的发展。目前，针对这类新型发光材料的研究的功能性开发，已经成为相关领域的重要研究方向。从结构上来说，功能型碳点的不同性质大多来自碳点表面的功能性官能团，这些官能团的性质不仅影响了碳点的功能，而且影响了碳点的亲疏溶剂性质；根据碳点对溶剂的亲和能力的不同，该类材料可以被大致分为亲水(水溶性)碳点，亲油(油溶性)碳点和两亲碳点。其中，亲水碳点和亲油碳点已经被广泛研究和报道。但对于既溶于水又溶于油的两亲碳点研究仍处于起步阶段。

目前，对于两亲碳点的研究还集中在溶剂对碳点的发光性质的影响上，对两亲碳点的形貌研究和两亲功能开发的研究相对较少。对于两亲碳点的大规模应用更是几乎处于空白状态。大批量制备具有显著界表面功能的新型两亲碳点对于界面物理化学和新型碳材料领域都具有不可替代的现实意义。

事实上，碳点作为新型表面活性组分具有显著优势，碳点的独特结构既具有独立作为颗粒性表面活性物质的基础，又可以在碳点表面修饰两亲性官能团实现碳点表面活性的协同增效；因此，基于两亲碳点的表面活性物质具有极高的应用价值。

但事实上，对两亲分子更直接的量化指标是表面活性，现已公开报道的两亲碳点产品在表面活性指标上的报道并不充分，大多两亲碳点并不具有作为表面活性剂的能力。因此，迫切需要开发一种具有两亲性质，可作为表面活性剂，且发光的碳点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点及其制备方法与应用。本发明方法操作简单，环境友好，成本低廉；所制备的碳点具有两亲性，兼具碳点的光致发光特性和聚氧乙烯长链聚合物的良好表面活性，具有作为表面活性剂的能力。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点，所述两亲碳点是碳点表面修饰有聚氧乙烯和聚氧丙烯链段。

上述聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点的制备方法，包括步骤：

将柠檬酸与聚氧乙烯-聚氧丙烯长链聚合物混合均匀，然后进行热解，经加水过滤、所得滤液提纯、冻干得到聚氧乙烯长链修饰的两亲碳点。

根据本发明优选的，所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯长链聚合物为泊洛沙姆系列的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物；优选的，所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯长链聚合物为PluronicF-127，F-68或P-123；进一步优选的，Pluronic F-127的质均分子量为12000-13000，F-68的质均分子量为8000-9000，P-123的质均分子量为5000-6000。

根据本发明优选的，所述柠檬酸与聚氧乙烯-聚氧丙烯长链聚合物的质量比为1:10～10:1，优选为1:4-9:1，进一步优选为1:1-1:1.5。

根据本发明优选的，所述的热解温度为160～260℃，优选为180-240℃，进一步优选为190-220℃。

根据本发明优选的，所述的热解时间为0.5～5h，优选为1～3h，进一步优选为1.5-2.5h。

根据本发明优选的，所述的热解是在机械搅拌的条件下进行，搅拌速度为100～900rpm，优选为300～700rpm。