[发明专利]可见光激发双模式长余辉碳点复合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了可见光激发双模式长余辉碳点复合物及其制备方法和应用。本发明在高温加热过程中将所制备的碳点掺入氧化硼网格中，而且形成碳‑硼键，促进了系间窜跃，得到的CDs/B₂O₃复合物在可见光激发下可同时获得长余辉延迟荧光和室温磷光发射，并且这种具有可见光激发延迟荧光和室温磷光的CDs/B₂O₃复合物在潜在指纹识别方面显示出潜力。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及碳点复合物。

背景技术

指纹由于其独特性和终生性的特征，各国调查机构已将其作为发现和识别罪犯的最直接、最可靠和最快的方法。因此，已经开发了各种发光材料用于可视化识别潜在指纹。与常规的半导体量子点和有机染料相比，碳点(CDs)由于其易于修饰、光化学稳定性高、毒性低、水溶性优异而被广泛地应用于荧光传感、发光器件、光催化、生物成像等领域中。目前，对于碳点的荧光性质的研究已经较为深入，而关于碳点的长余辉性质鲜有报道。将CDs掺入沸石、有机聚合物、层状双氢氧化物、尿素/缩二脲和二氧化硅虽然可以产生余辉发射。但大多数构建的CDs复合系统无法同时产生室温磷光(RTP)和热激活延迟荧光(TADF)发射。而且大多数报道的基于CDs的余辉材料只能在紫外光下激发，这严重限制了它们的进一步应用。众所周知，与紫外线相比，具有较低光毒性和更高安全性的可见光可以穿透更深的组织并且对人体更加的安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了可见光激发双模式长余辉碳点复合物及其制备方法和应用，该碳点复合物可在可见光下激发并具有双模式长余辉发射，可用于可视化识别潜在指纹。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种可见光激发双模式长余辉碳点复合物的制备方法，包括：

1)按照90～110mg：18～22mL的配方比例，将藏红T完全溶解于0.4～0.6M氢氧化钠溶液中，在195～205℃下水热反应4～6小时后，获得CDs溶液；

2)按照100～3500μL：0.5～5g的配方比例取步骤1)制得的CDs溶液与硼酸，加入至水中，在密封容器中充分混合，得到CDs与硼酸的混合溶液；

3)将步骤2)中得到的CDs与硼酸的混合溶液置于140～220℃反应3～7小时后，冷却至室温，得到CDs/B₂O₃复合物。

优选地，所述步骤2)中，CDs溶液与硼酸的配方比例为1900～2100μL：1.8～2.2g。

优选地，所述步骤3)中，反应温度为175～185℃。

优选地，所述步骤3)中，反应时间为4～6小时。

进一步地，所述步骤1)中，通过超声使藏红T完全溶解。

进一步地，所述步骤1)中，水热反应在衬有聚四氟乙烯的高压釜中进行。

进一步地，所述步骤2)中，通过超声以充分混合CDs与硼酸。

进一步地，所述步骤2)中，容器用锡箔纸密封。

进一步地，所述步骤3)中，冷却至室温后，将产物研磨成粉末，得到CDs/B₂O₃复合物粉末。

进一步地，所述步骤3)中，反应在烘箱内进行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种可见光激发双模式长余辉碳点复合物，包括根据上述的制备方法所制备的CDs/B₂O₃复合物。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是：