一種以生姜為原料水熱合成碳量子點(diǎn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熒光納米材料的制備，尤其涉及一種基于生姜為原料水熱合成碳量子點(diǎn)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳點(diǎn)(Carbon Dots，CDs)，是近幾年來出現(xiàn)的一種新型焚光碳納米粒子。2004年，Xu(JAm.Chem.Soc，2004，126:12736)等在凈化用電弧放電產(chǎn)生的煙灰制備單壁碳納米管時(shí)首次發(fā)現(xiàn)了在紫外燈照射下發(fā)出熒光的物質(zhì)，經(jīng)過進(jìn)一步電泳分離得到分子量不同的三組熒光碳納米粒子。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體量子點(diǎn)由于自身存在的毒性問題以及光閃爍現(xiàn)象等缺陷，以及由此帶來的人體健康和對(duì)環(huán)境潛在的危害等影響制約了其的廣泛的應(yīng)用。熒光碳點(diǎn)具有良好的熒光穩(wěn)定性、無光閃爍現(xiàn)象、優(yōu)良的水溶性和生物相容性、低毒性、激發(fā)波長和發(fā)射波長可調(diào)控，且具有熒光上轉(zhuǎn)換等一系列優(yōu)異的性能，使得熒光碳點(diǎn)取代量子點(diǎn)在生物醫(yī)學(xué)上的地位成為可能。
[0003]碳點(diǎn)的合成方法主要有電化學(xué)制備法，強(qiáng)酸氧化法，激光輔助制備法，電弧放電法，超聲法，然而由于上述這些制備方法工藝步驟繁瑣，原料成本較高等因素，導(dǎo)致熒光碳點(diǎn)的合成難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。因此，探索一種原料設(shè)備簡單、環(huán)境友好的制備方法，對(duì)碳點(diǎn)的研究而言無疑具有重大意義。目前，以生姜為前驅(qū)體，一步水熱法制備熒光性能可調(diào)的碳點(diǎn)還未見報(bào)導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述技術(shù)缺陷，提供一種碳源來源廣泛，可規(guī)?；苽涮剂孔狱c(diǎn)的方法。該制備方法以生姜為前驅(qū)體，一部水熱法制備碳量子點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0006](I)用榨汁機(jī)將新鮮生姜榨取生姜汁，8000-10000r/min離心除去大顆粒，得到新鮮穩(wěn)定的生姜汁；
[0007](2)將得到的生姜汁轉(zhuǎn)移到水熱釜中，于160_200°C的溫度下水熱反應(yīng)10_15h;
[0008](3)將得到的產(chǎn)物進(jìn)行離心、透析，最終得到熒光碳點(diǎn)溶液。
[0009]進(jìn)一步的，所述步驟(I)中離心時(shí)間為10_15min。
[0010]進(jìn)一步的，所述步驟(2)中采用50-100mL水熱反應(yīng)釜。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述步驟(3)中離心速度為9000-12000r/min，離心時(shí)間為10_15min，透析袋規(guī)格為1000-3000Da，透析時(shí)間為24_48h。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:水熱法操作簡單，僅以生姜為原料，原料綠色無毒，來源廣泛，且制備的熒光碳點(diǎn)水溶性好，穩(wěn)定性高，可以作為熒光標(biāo)記物廣泛用于生物檢測和分析。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備的碳點(diǎn)的紫外吸收光譜圖，圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制備的碳點(diǎn)的熒光光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
[0015]將生姜用榨汁機(jī)榨取生姜汁，然后以10000r/min轉(zhuǎn)速離心1min提取上清液，將上清液轉(zhuǎn)入50mL水熱反應(yīng)釜中于180°C的溫度下水熱反應(yīng)12h，將得到的產(chǎn)物用離心機(jī)以10000r/min轉(zhuǎn)速離心lOmin，再用截留分子量為100Da的透析袋透析48h，即得到碳量子點(diǎn)水溶液。
[0016]實(shí)施例2
[0017]將生姜用榨汁機(jī)榨取生姜汁，然后以8000r/min轉(zhuǎn)速離心15min提取上清液，將上清液轉(zhuǎn)入10mL水熱反應(yīng)釜中于160°C的溫度下水熱反應(yīng)15h，將得到的產(chǎn)物用離心機(jī)以9000r/min轉(zhuǎn)速離心1min，再用截留分子量為100Da的透析袋透析48h，即得到碳量子點(diǎn)水溶液。
[0018]實(shí)施例3
[0019]將生姜用榨汁機(jī)榨取生姜汁，然后以9000r/min轉(zhuǎn)速離心12min提取上清液，將上清液轉(zhuǎn)入50mL水熱反應(yīng)釜中于200°C的溫度下水熱反應(yīng)1h，將得到的產(chǎn)物用離心機(jī)以12000r/min轉(zhuǎn)速離心15min，再用截留分子量為2000Da的透析袋透析24h，即得到碳量子點(diǎn)水溶液。
[0020]實(shí)施例4
[0021]將生姜用榨汁機(jī)榨取生姜汁，然后以10000r/min轉(zhuǎn)速離心1min提取上清液，將上清液轉(zhuǎn)入50mL水熱反應(yīng)釜中于160°C的溫度下水熱反應(yīng)15h，將得到的產(chǎn)物用離心機(jī)以10000r/min轉(zhuǎn)速離心12min，再用截留分子量為3000Da的透析袋透析36h，即得到碳量子點(diǎn)水溶液。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以生姜為原料水熱合成碳量子點(diǎn)的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)用榨汁機(jī)將新鮮生姜榨取生姜汁，8000-10000r/min離心除去大顆粒，得到新鮮穩(wěn)定的生姜汁； (2)將得到的生姜汁轉(zhuǎn)移到水熱釜中，于160-200°C的溫度下水熱反應(yīng)10-15h; (3)將得到的產(chǎn)物進(jìn)行離心、透析，最終得到熒光碳點(diǎn)溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種以生姜為原料水熱合成碳量子點(diǎn)的方法，其特征在于，所述步驟(I)中離心時(shí)間為10-15min。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種以生姜為原料水熱合成碳量子點(diǎn)的方法，其特征在于，所述步驟(2)中采用50-100mL水熱反應(yīng)釜。4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種以生姜為原料水熱合成碳量子點(diǎn)的方法，其特征在于，所述步驟(3)中離心速度為9000-12000r/min，離心時(shí)間為10_15min，透析袋規(guī)格為1000-3000Da，透析時(shí)間為24-48h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以生姜為原料水熱合成碳量子點(diǎn)的方法，屬于熒光納米材料的制備領(lǐng)域，具體步驟為：(1)用榨汁機(jī)將新鮮生姜榨取生姜汁，10000r/min離心除去大顆粒，得到新鮮穩(wěn)定的生姜汁；(2)將得到的生姜汁轉(zhuǎn)移到水熱釜中，進(jìn)行水熱反應(yīng)；(3)將得到的產(chǎn)物進(jìn)行離心、透析，最終得到熒光碳點(diǎn)溶液。本發(fā)明的反應(yīng)原料無需添加任何化學(xué)試劑，僅以生姜汁為原料，原料廣泛易得，制備方法簡單，且制得的熒光碳點(diǎn)水溶性好穩(wěn)定性高。
【IPC分類】C09K11/65, B82Y30/00, C01B31/02
【公開號(hào)】CN105502339
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511004823
【發(fā)明人】商少明, 顧丹, 沈潔
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日