[发明专利]一种具有优异光学性能的氟掺杂石墨烯量子点的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有优异光学性能的氟掺杂石墨烯量子点的制备方法。以价廉且已经工业化生产的芘作前驱物，在低温条件下，将芘的表面进行硝化处理，然后在高温高压下进行水热反应脱去芘表面的硝基进而裁剪芘的六角环状结构，从而制备出具有优异水溶性，结构稳定，无毒，光致发光特性优异，尺寸小的石墨烯量子点，石墨烯量子点在150℃-200℃的温度下与XeF₂进行气相反应合成含氟量在34%以上，晶粒平均粒径为3-4nm，具有优异光学性能的氟掺杂石墨烯量子点；该氟掺杂石墨烯量子点在365nm紫外光照射下发出明亮的绿色荧光。本发明制备方法简单，对设备要求，成品率高，不会引进其他的杂质。

主权项

一种氟掺杂石墨烯量子点的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将1g前驱物芘与80‑100mL发烟硝酸混合后，在80‑100℃ 温度下回流搅拌12小时，自然冷却；（2）将步骤（1）所得物采用0.22µm微孔膜过滤除去废液，并用去离子水清洗过滤物3‑5次；（3）将步骤（2）所得物加入0.2‑0.6g NaOH，置于300W超声分散1小时，然后放入高温反应釜中，180‑200℃ 温度下水热反应10‑12小时，自然冷却；（4）将步骤（3）所得物用0.22µm微孔膜去除固体杂质后用3500Da透析袋透析48小时去除反应物中多余的离子，在70℃下蒸发烘干，得到石墨烯量子点；（5）将0.05‑0.5g步骤（4）所得石墨烯量子点，在Ar气氛下，与0.1‑1g XeF₂混合均匀，转移至聚四氟乙烯罐中，在高温反应釜中维持150‑200℃ 进行气相反应24小时，待自然冷却后，在70℃ 下烘干去除多余未反应的XeF₂ ，得到氟掺杂石墨烯量子点，晶粒平均粒径为3‑4nm。