[发明专利]一种促进豆芽生长的碳点纳米复合发光材料及其制备方法和应用

摘要

本发明属于纳米材料技术领域，公开了一种促进豆芽生长的碳点纳米复合材料及其制备方法和应用。制备方法具体包括以下步骤：A、油浴回流法制备溶胶二氧化硅；B、油浴回流和水热法制备六方相NaYF4:Yb,Er上转换纳米颗粒；C、水热法制备CDs；D、通过机械搅拌方式将溶胶二氧化硅、碳点与NaYF4:Yb,Er复合，洗涤干燥得到NaYF4:Yb,Er/碳点纳米复合发光材料。所得纳米复合发光材料配成溶液得到不同浓度的培养液培育豆芽，促进豆芽生长，进行豆芽荧光成像。本发明方法工艺简单，易于操作，成本低且环保，得到的复合材料纳米颗粒具有良好的水分散性和稳定性。在农业和植物成像方面有着潜在的应用前景。

主权项

1.一种促进豆芽生长的碳点纳米复合发光材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：A、将TEOS、EtOH、H₂O和pH值为2的盐酸按照摩尔比1：4：5：0.2混合，在温度50℃‑100℃内回流60‑120min，最终pH值调节至2，得到二氧化硅溶胶；B、将20mL油酸、1.16g氢氧化钠、7mL无水乙醇和9mL去离子水混合均匀，在剧烈搅拌下加入7mL含有YCl₃、YbCl₃、ErCl₃的水溶液和5mmol NaF，加热至沸腾回流，搅拌6小时，得到混合物；所述7mL含有YCl₃、YbCl₃、ErCl₃的水溶液中YCl₃、YbCl₃、ErCl₃的摩尔比39:10:1，一共为1mmol；C、将步骤B所得混合物转移到50mL不锈钢高压釜，190℃条件下水热处理24h；然后自然冷却至室温后，加入无水乙醇回流混合物离心分离三次，最后在50℃条件下真空干燥12h，得到NaYF₄:Yb,Er UCNPs；D、在10mL丙酮中加入3mmol柠檬酸和10mmol硫脲，混合后倒入30mL不锈钢高压釜，160℃条件下水热处理8h，然后在10000r/min条件下离心10分钟。用石油醚和乙酸乙酯清洗上层清液，再在10000r/min条件下离心10分钟，最终产物用20毫升乙醇溶解，得到CDs溶液；E、取4mL步骤A所得二氧化硅溶胶，加入0.1g步骤C所得NaYF₄:Yb,Er UCNPs，然后将1mL步骤D所得CDs溶液倒入混合溶液中；混合体系继续搅拌，直到形成均匀的凝胶；所得凝胶在80℃下真空干燥12h，干燥物研磨成粉，得到碳点纳米复合发光材料。