[发明专利]一类烷基修饰油溶性碳量子点

说明书

一类烷基修饰油溶性碳量子点，该碳量子点通过以下方法制备得到：将单尾链有机小分子溶于苯类溶剂中，氩气保护下，100~180℃加热回流24~72小时，得到外观呈淡黄色的溶液，然后将此溶液冷却至室温，旋蒸干溶剂，过甲苯凝胶柱除去原料，将流出液混合后旋蒸干，过乙醇硅胶柱，旋蒸干溶剂，抽真空10~20小时即得烷基修饰油溶性碳量子点。该油溶性碳量子点可用于光致发光墨水中，亦可用于发光薄膜材料的制备。

技术领域

本发明涉及一类烷基修饰油溶性碳量子点，属于新材料领域。

背景技术

量子点是由少量原子构成的准零维纳米材料。碳量子点（CQDs）一般是指尺寸在10nm以内，具有准球形结构、能够稳定发光的纳米碳。它是2004年Walter A. Scrivens等用凝胶电泳法提纯由电弧放电制备的单壁碳纳米管时，作为单壁碳纳米管的副产物被偶然发现的（X. Y. Xu, R. Ray, Y. L. Gu, et al. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 12736-12737）。之后，人们便对这一新奇的发光物质产生了浓厚的研究兴趣。

碳量子点是近几年发展起来的低维碳材料的一个分支。和无机半导体量子点相比，由于其具有原料成本低、制备方法简单、低毒、环境友好等特性，受到人们的广泛关注。碳量子点独特的结构赋予其独特的物理化学性能，如上转换发光和激发波长依赖性等。因此，其在多个领域同样具有极其重大的应用价值。近年来研究较多的当属水溶性碳量子点，而对于油溶性碳量子点的研究相对较少。碳量子点在光电器件领域的应用又要求其具有良好的油溶性。因此，探索油溶性碳量子点就显得非常重要。开展油溶性碳量子点的研发工作，有望补充并改进碳量子点的制备及功能化手段，改善碳量子点的发光性能。

发明内容

本发明的目的是提供一类烷基修饰油溶性碳量子点，该碳量子点的制备方法简单，粒径均匀，溶解性可调，荧光量子产率高。

本发明以简单有机小分子为原料，通过加热回流，制备出发蓝色荧光的油溶性碳量子点，所制备的油溶性碳量子点在荧光墨水和发光薄膜方面具有潜在的应用价值。

一类烷基修饰油溶性碳量子点，其特征在于该碳量子点通过以下方法制备得到：

将单尾链有机小分子溶于苯类溶剂中，氩气保护下，100~180℃加热回流24~72小时，得到外观呈淡黄色的溶液，然后将此溶液冷却至室温，旋蒸干溶剂，过甲苯凝胶柱除去原料，将流出液混合后旋蒸干，过乙醇硅胶柱，旋蒸干溶剂，抽真空10~20小时即得烷基修饰油溶性碳量子点。

所述单尾链有机小分子的浓度为 0.2 mol/L~4 mol/L。

所述单尾链有机小分子中烷基链的碳原子个数为6~18。

所述单尾链有机小分子所含官能团为氨基或醛基。

所述单尾链有机小分子为戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、1,12-月桂胺、辛醛、癸醛、十二醛、十四醛、十六醛或十八醛。

所述苯类溶剂为甲苯、氯苯、邻二甲苯或邻二氯苯。

将所述烷基修饰油溶性碳量子点溶解于乙醇和甘油的体积比为1:3-3:1的混合溶剂中，得到油溶性光致发光墨水。

将所述烷基修饰油溶性碳量子点分散于聚二甲基硅氧烷中，加入固化剂高温固化后，得到光致发光薄膜。

本发明的技术要点有以下三个方面：1）烷基修饰的油溶性碳量子点经直接加热回流单尾链有机小分子得到；2）改变链长和官能团的种类后，加热回流亦可得到油溶性碳量子点；3）通过改变溶剂的种类，提高回流温度后，制备时间有所缩短。