[发明专利]一种荧光颜色可调的固态发光碳量子点、制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种荧光颜色可调的固态发光碳量子点、制备方法、应用，其中，方法包括：将柠檬酸钠与尿素溶解在水中，得到混合溶液；对所述混合溶液进行微波加热，得到荧光颜色可调的固态发光碳量子点。通过控制原料的投料比可以调控产物碳量子点的荧光颜色。避免了现有技术中，大多数碳量子点以单一蓝色荧光为主且固态碳量子点会因为聚集诱导猝灭效应导致荧光猝灭。进一步地，本发明将如上所述碳量子点修饰沸石得到复合荧光粉末，可以实现快速潜指纹显影，也可以将碳量子点粉末直接和环氧树脂AB胶混合后封装二极管得到多色发光二极管。

技术领域

本发明涉及荧光纳米材料技术领域，尤其涉及一种荧光颜色可调的固态发光碳量子点、制备方法、应用。

背景技术

碳量子点是一种尺寸小于10nm的新型零维纳米材料，自2004年被发现以来受到了越来越多的研究兴趣。碳量子点与传统的有机荧光染料相比，具有制作成本低，优异的水溶性，良好的生物相容性，环境友好性和出色的化学稳定性等优点。由于这些优异的性能，它们在光催化，生物传感器，化学传感器，发光二极管，潜指纹成像和荧光防伪等领域中得到广泛应用。目前制备碳量子点的方法主要有电化学氧化法、超声处理法、激光烧蚀法、水热法和微波辅助加热法。相比之下，微波辅助加热法因其设备廉价、操作简单和反应时间短而成为非常具有吸引力的合成方法。到目前为止，大多数制备的碳量子点在溶液中可以发出较强的荧光，但是传统的固态碳量子点由于聚集诱导猝灭效应容易发生共振能量转移，引起荧光减弱甚至消失。这会极大地限制碳量子点在许多实际应用中的使用，例如光电设备和指纹识别等领域，这些应用通常需要使用固态发射的光致发光材料。此外，目前制备的固态碳量子点多为短波长发射，以蓝色荧光为主。

因此，有效制备荧光颜色可调的固态发光碳量子点是需要解决的重要问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种荧光颜色可调的固态发光碳量子点、制备方法、应用，用于解决现有的制备方法，所制备得到的固态碳量子点荧光颜色不可调的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种荧光颜色可调的固态发光碳量子点的制备方法，所述方法包括：

将柠檬酸钠与尿素溶解在水中，得到混合溶液；

对所述混合溶液进行微波加热，得到荧光颜色可调的固态发光碳量子点。

可选地，所述的制备方法，其中，所述柠檬酸钠和尿素的摩尔比为1:1-12。

可选地，所述的制备方法，其中，所述对所述混合溶液进行微波加热，其中微波功率为250-800W。

可选地，所述的制备方法，其中，所述对所述混合溶液进行微波加热，其中微波加热时间为2-10min。

第二方面，本发明实施例提供一种荧光颜色可调的固态发光碳量子点，其中，采用权利要求1-4任一所述的制备方法制备得到。

可选地，所述的固态发光碳量子点，其中，所述固态发光碳量子点的平均粒径为2-4nm。

第三方面，本发明实施例提供一种荧光颜色可调的固态发光碳量子点的应用，用于复合荧光粉末、发光二极管。

可选地，所述的应用，其中，所述复合荧光粉末包括：基体以及吸附在所述基体上的固态发光碳量子点。

可选地，所述的应用，其中，所述基体选自沸石、海泡石、蒙脱土和介孔二氧化硅中的一种或多种。

可选地，所述的应用，其中，所述固态发光量子点与所述基体的质量比为0.01-1:1。