[发明专利]一种窄半高宽荧光碳点及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学及发光材料科学领域，具体涉及一种窄半高宽荧光碳点 的制备方法。

背景技术

碳点是2006年发现的一种以碳元素为骨架的，直径一般小于10nm的准 球形碳纳米颗粒，其激发光谱连续、发射谱可调；发光稳定耐光漂白；生物相容 性好，毒性低，基本不损伤细胞，尤其在活体生物标记、生物成像方面有独特的 优势和重要应用，被认为是最有可能代替传统量子点的生物标记材料[Y.P.Sun,B. Zhou,Y.Lin,W.Wang,K.A.S.Fernando,P.Pathak,M.J.Meziani,B.A.Harruff,X. Wang,H.F.Wang,P.J.G.Luo,H.Yang,M.E.Kose,B.L.Chen,L.M.Veca,S.Y.Xie,J AmChemSoc,128(2006)7756-7757；L.Cao,X.Wang,M.J.Meziani,F.S.Lu,H.F. Wang,P.J.G.Luo,Y.Lin,B.A.Harruff,L.M.Veca,D.Murray,S.Y.Xie,Y.P.Sun,J AmChemSoc,129(2007)11318-11324；C.Q.Ding,A.W.Zhu,Y.Tian,Accounts ChemRes,47(2014)20-30]。传统量子点通常由Ⅱ-Ⅳ族或者Ⅲ-Ⅴ族元素组成， 虽然这些量子点中的重金属元素会影响活体生物生长和繁殖，并且也会对环境造 成污染，但是量子点的荧光发射峰半高宽往往小于碳点，一般在20-40nm之间， 所以由量子点标记的生物图像分辨率高，质量优与碳点标记的图像[H.Kumar, P.B.Barman,R.R.Singh,PhysicaE,67(2015)168-177；J.Y.Zhang,H.Zhao,X.T. Zhang,X.Z.Wang,H.Gao,Z.G.Zhang,W.W.Cao,JPhysChemC,118(2014) 2820-2825；S.F.Liu,X.Zhang,Y.M.Yu,G.Z.Zou,BiosensBioelectron,55(2014) 203-208]。目前，各种方法制备的碳点的荧光发射峰一般较宽，半高宽普遍不低 于50纳米[S.J.Zhu,Q.N.Meng,L.Wang,J.H.Zhang,Y.B.Song,H.Jin,K.Zhang, H.C.Sun,H.Y.Wang,B.Yang,AngewChemIntEdit,52(2013)3953-3957；X.X. Chen,Q.Q.Jin,L.Z.Wu,C.H.Tung,X.J.Tang,AngewChemIntEdit,53(2014) 12542-12547]，所以在图像分辨率和清晰度上低于量子点。与在显示技术不断改 进、提高分辨率的进程相同[X.L.Dai,Z.X.Zhang,Y.Z.Jin,Y.Niu,H.J.Cao,X.Y. Liang,L.W.Chen,J.P.Wang,X.G.Peng,Nature,515(2014)96-99]，人们同样追求 生物图像的更高质量，因此，制备窄半高宽的碳点，对于提高生物图像质量、清 晰地观察生物细胞的形貌及活动状态具有重要的意义。