[发明专利]一种可变色且具有光热效应的碳量子点的制备方法及其产品、应用

说明书

本发明公开了一种可变色且具有光热效应的碳量子点的制备方法及其产品、应用。其包括，混合：将墨水与水混合；反应：混合后加热反应；冷冻：经过冷冻干燥得到可变色且具有光热效应的量子点粉末。本发明制备工艺简便，经济成本低，无需添加表面钝化剂，一步就能制备可变色的碳量子点。本发明碳量子点具有变色性、优异的光致发光性能等特点，给未来的农业带来巨大前景，特别是监测植物中细胞的变化；将此碳量子点分散于高聚物中能够作为农膜的防伪标志。本发明所制备的碳量子点具有良好的生物相容性、低毒性和光致发光性能，可作为生物体内的荧光探针。本发明所制备的碳量子点具有光热效应，能够作为抑制肿瘤生长、治疗肿瘤的载体。

技术领域

本发明属于荧光碳纳米材料技术领域，具体涉及一种可变色且具有光热效应的碳量子点的制备方法及其产品、应用。

背景技术

碳量子点是这些年来出现的一种类球型且直径10nm以下的零维半导体纳米晶体，是一种新型荧光碳纳米粒子。碳点是由原子或少量分子所组成的纳米团簇，与分子量通常达到了几十万的大粒径量子点相比，碳点的粒径一般由几个纳米组成，分子量只有几千到几万。碳点通常由碳氢氧氮这四种基本元素组成，与未经处理、无荧光性能的碳颗粒相比，碳点中各个元素所占的比例有很大不同。碳作为一切生物有机体的骨架元素，相对于其他元素构成的荧光纳米材料，碳点的毒性低且具有良好的生物相容性，可以通过细胞内吞(粒径只有几个纳米级，修饰后能达到几百纳米)进入细胞内部而不影响细胞核，还可以与DNA生物大分子相互作用，从而来进行DNA的识别与检测。此外，碳点表面含有大量功能基团，经有机、无机、高分子聚合物以及生物活性物质修饰后性能可以得到提升。与传统的染料和半导体量子点相比，碳点有很多优点，比如在可见光谱范围内有很强的光致发光性能、极好的水溶性、低毒、良好的抗光漂白、易于合成、表面改性等等。因此，碳点已经成为生物传感、生物成像、植物成像和药物传递等潜在用途的新型纳米材料。

但碳点应用于植物的报道少见，其关键技术还有待开发研究。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有制备可变色且具有光热效应的碳量子点的制备方法的技术空白，提出了本发明。

因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中的不足，提供一种可变色且具有光热效应的量子点的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种可变色且具有光热效应的量子点的制备方法，其包括，混合：将墨水与水混合；反应：混合后加热反应；冷冻：经过冷冻干燥得到可变色且具有光热效应的量子点粉末。

作为本发明所述可变色且具有光热效应的量子点的制备方法的一种优选方案：所述混合，其中，所述墨水，包括黑墨水，所述黑墨水与水的比例为每1ml黑墨水加水15～20mL。

作为本发明所述可变色且具有光热效应的量子点的制备方法的一种优选方案：所述混合，还包括将墨水与水混合后，在10～25℃搅拌反应10～15min，所述搅拌反应，搅拌速度为450～650r/min。

作为本发明所述可变色且具有光热效应的量子点的制备方法的一种优选方案：所述反应，温度为180℃～220℃，时间为10～14h。

作为本发明所述可变色且具有光热效应的量子点的制备方法的一种优选方案：所述冷冻干燥，其温度为-55～-50℃，真空度为9～10Pa，处理时间为20～30h。

作为本发明所述可变色且具有光热效应的量子点的制备方法的一种优选方案：其还包括，

冷却：将经过所述加热反应的产物冷却；

离心：冷却后进行离心；