[发明专利]一种基于碳量子点的可见光激发的热活延迟荧光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种基于碳量子点的可见光激发的热活延迟荧光材料及其制备方法和应用。一种基于碳量子点的可见光激发的热活延迟荧光材料，由以下含量配比的原料制备而成：碳量子点2～3mg、硼酸2～4g、水20～40ml。本发明提供的制备方法，包括：将碳量子点、硼酸和水按比例混合，超声溶解，在烘箱加热至180～300℃，反应4～7个小时，得到固体产物；将固体产物进行研磨，得到可见光激发的热活延迟荧光材料。本发明的有益效果为：本发明的热活延迟荧光材料受波长为200~480nm紫外光激发产生荧光，其中激发波长为420nm时，热活延迟荧光的强度最强。该材料不仅在紫外激发下能产生蓝绿色热活延迟荧光，在可见光下也可以产生蓝绿色的热活延迟荧光。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种基于碳量子点的可见光激发的热活延迟荧光材料及其制备方法和应用。

背景技术

碳量子点是一种粒径小于10nm的零维碳基荧光材料，具有良好的水溶性，光稳定性，优异的生物相容性，原料来源广泛，成本低，环境友好等优点，在分析传感，光催化，太阳能电池，发光二极管，荧光成像与示踪，肿瘤的靶向与治疗等领域都有广阔的应用前景。

虽然碳量子点的荧光性质已经引起了广泛的注意，但是有关碳量子点方面的热活延迟荧光却鲜有报道。热活延迟荧光由于其特有的性能，在生物成像、防伪和LED方面有着巨大的潜力。但是现已报道的热活延迟荧光材料大多都含有金属离子，它们价格昂贵，毒性大稳定性差。现如今，科学家们也研发出具有热活延迟荧光的有机化合物的报道，但是该产品制备方法操作繁琐，对环境危害大，不符合当代绿色环保的理念。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于碳量子点的可见光激发的热活延迟荧光材料及其制备方法和应用。

本发明实现其目的采用的技术方案是：一种基于碳量子点的可见光激发的热活延迟荧光材料，由以下含量配比的原料制备而成：碳量子点2～3mg、硼酸2～4g、水20～40ml。

作为本发明的一种优选方式，所述碳量子点采用罗丹明B为碳源制备而成。

本发明实现其目的采用的另一个技术方案是，提供一种基于碳量子点的可见光激发的热活延迟荧光材料的制备方法，该方法包括：

将碳量子点、硼酸和水按比例混合，超声溶解，在烘箱加热至180～300℃，反应4～7个小时，得到固体产物；

将固体产物进行研磨，得到可见光激发的热活延迟荧光材料。

作为本发明的一种优选方式，所述的碳量子点的制备方法包括：

将罗丹明B溶于反应溶液中，混合后置于反应釜中，于180℃～200℃下反应8～12h，冷却至室温后，取出反应物；

将反应物pH调节至中性，然后透析，旋蒸，冷冻干燥，即得到碳量子点的固体粉末。

所述反应溶液为聚乙二醇和碱性超纯水溶液；所述罗丹明B与所述反应溶液的质量/体积之比不大于2。

所述聚乙二醇与碱性超纯水溶液的体积比为1:14～3:12。

所述碱性超纯水溶液为浓度≥0.67M的氢氧化钠超纯水溶液。

透析袋的截留量为500～1000Da，透析时间为48～96小时。

本发明还提供了所述可见光激发的热活延迟荧光材料的应用，用于制备发光产品或防伪产品。

本发明的基于碳量子点的可见光激发的热活延迟荧光材料及其制备方法，具有以下有益效果：本发明的热活延迟荧光材料受波长为200~480nm紫外光激发产生荧光，其中激发波长为420nm时，热活延迟荧光的强度最强。本发明的材料不仅在紫外激发下能产生蓝绿色的热活延迟荧光，在可见光下也可以产生蓝绿色的热活延迟荧光，发光主体为碳量子点，固体基质为硼酸。