[发明专利]一种镁离子掺杂碳量子点及其制备和应用方法

权利要求书

1.一种镁离子掺杂碳量子点，其特征在于：镁离子掺杂碳量子点的平均粒径在3-10nm，碳量子点的表面含有含氧基团和1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐，它们均通过共价键修饰在碳量子点表面；同时，碳量子点的表面和碳核内部含有镁离子。

2.根据权利要求1所述一种镁离子掺杂碳量子点，其特征在于：所述含氧基团为羧基、羟基、环氧基、羰基中任一种或多种。

3.一种镁离子掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）在油浴条件下，将葡萄糖酸镁和1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐按摩尔比1:1~4进行熔融混合，搅拌使其混合均匀，以形成凝胶；

2）在氮气保护、磁力搅拌下，将步骤1）制得的凝胶在180~240℃下进行热解，反应时间为1~6h，待反应结束后，将产物冷却至室温；

3）将步骤2）所得产物溶于超纯水中，控制产物的质量与水的体积比为1:10~50，在机械搅拌下使其完全溶解，得到棕黑色分散液，随后将分散液移至离心管中，在6000~12000rpm/min的离心速度下分离5~30min，保留含碳量子点的上层分散液；

4）将步骤3）所得上层分散液移至透析袋中，在超纯水中透析3~5天，换水5-8次，以除去未反应的前驱体；

5）透析完成后，将分散液移至冷冻干燥机中干燥24~48h；随后将冷冻干燥后的产物转移至鼓风干燥箱中，在60~80℃下继续干燥12~48h，即得镁离子掺杂碳量子点。

4.根据权利要求3所述一种镁离子掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中油浴所用的油为二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油中的一种。

5.根据权利要求3所述一种镁离子掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中油浴温度为95-105℃。

6.根据权利要求3或4或5所述一种镁离子掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中透析袋的截留分子量为1000~4000。

7.根据权利要求3或4或5所述一种镁离子掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中冷冻干燥温度为-15~-25℃。

8.根据权利要求1所述的一种镁离子掺杂碳量子点制得的水基润滑油，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：镁离子掺杂碳量子点 0.01%~5%、三乙醇胺 1%~5%、水 90%~100%。