[发明专利]氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)碳量子点的制备：

(1.1)称量一定配比的柠檬酸和尿素，溶解在N,N-二甲基甲酰胺的溶液中，形成混合液；

(1.2)将所得到的混合液转移到高压釜中，加热一定时间；

(1.3)冷却至室温，取出溶液，分离，除去沉淀，得到上清液；

(1.4)一定比例的石油醚和乙酸乙酯混合倒入上清液中，得到的沉淀物用柱沉析进一步纯化；

(1.5)用洗脱剂进行柱沉析，收集液体，除去溶剂，得到带正电的氮掺杂碳量子点粉末；

(2)氮掺杂碳量子点-MnO₂纳米复合材料的制备：

(2.1)在烧瓶中加入蒸馏水，然后依次加入乙醇、十二烷基苯磺酸钠和硫酸，形成混合溶液，加热处理，将高锰酸钾溶液缓慢的滴入混合溶液中，不断搅拌；清洗，得到MnO₂纳米片；将清洗后的带负电的MnO₂纳米片分散在去离子水中，保留备用；

(2.2)将步骤(1)中所获得的氮掺杂碳量子点粉末加入到(2.1)所获得的溶液中，搅拌得到氮掺杂碳量子点-MnO₂纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1.1)中的柠檬酸与尿素的质量比为：0.9-1。

3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1.1)中的N,N-二甲基甲酰胺为9-12ml。

4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1.2)中的加热温度为155-165℃，加热时间为10-14小时。

5.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1.3)中离心时离心机的转速为10000-12000rpm，离心时间8-12min。

6.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1.4)中石油醚和乙酸乙酯体积比为3:1。

7.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1.5)中洗脱剂为甲醇和二氯甲烷。

8.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2.1)中烧瓶中加入20-30mL蒸馏水，然后依次加入3.2mL乙醇、0.5M,1.6mL十二烷基苯磺酸钠和0.1M,0.16mL硫酸，将溶液加热；随后将0.05M，0.32mL高锰酸钾溶液缓慢滴入混合溶液中，不断搅拌至成为棕红色溶液。

9.根据权利要求8所述的一种氮掺杂碳量子点与二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2.1)中加热温度为88℃-95℃。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述制备方法制备出的氮掺杂碳量子点-MnO₂纳米复合材料在荧光生物传感器中的应用，其特征在于，将其用于检测谷胱甘肽。