[发明专利]双氧水分解碳产生碳量子点的方法

说明书

本发明提供双氧水分解碳产生碳量子点的方法，涉及碳材料领域。该双氧水分解碳产生碳量子点的方法，包括以下步骤：将碳材料配制为一定浓度的碳材料溶液，配制一定浓度的双氧水；取一定容积的碳材料溶液与一定容积的双氧水进行混合，并在日光下超声；将获得的混合物离心，取上层清液，用激光束照射。通过在日光下，双氧水光解产生的羟基自由基对碳材料具有光转化的作用，产生的光产物包括碳量子点和二氧化碳，碳量子点具有优秀的光学性质，良好的水溶性、低毒性、环境友好、原料来源广、成本低、生物相容性好等诸多优点，在医学成像设备、微小的发光二极管、化学传感器、光催化反应等领域中都有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及碳材料领域，具体为双氧水分解碳产生碳量子点的方法。

背景技术

碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQD)是由分散的类球状碳颗粒组成，尺寸极小(在10nm以下)，具有荧光性质的新型纳米碳材料；传统的量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的，但这些量子点一般有毒，对环境也有很大的危害；碳量子点作为一种新型的碳纳米材料，与各种金属量子点类似，在制备的过程中不涉及重金属的使用，可以从生物质材料中提取碳量子点，如蛋清、冬瓜等；碳材料的化学惰性较高，性质稳定，而且在生物体中的重含量很高，同时，碳量子点表面上的许多羧基等亲水性的官能团在水中具有优异的溶解性；因此，碳量子点的原料来源广泛，制备成本也比较低，在材料制备领域有很大的优势，碳量子点具有较高的生物相容性和较低的细胞毒性，对环境危害很小；在医学成像设备、微小的发光二极管、化学传感器、光催化反应等领域中都有较好的应用前景。

但是，现有技术中的合成方法依然存在碳量子点产率低、粒径不够均一、表面缺陷、制备繁琐等问题，所以如何提供能耗低、高得率、绿色环保、操作简易、成本低的碳量子点，依然是本领域的研究热点。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了双氧水分解碳产生碳量子点的方法，解决了碳量子制备繁琐成本较高并且不够绿色环保的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：双氧水分解碳产生碳量子点的方法，包括以下步骤：

S1.原料配制

将碳材料配制为一定浓度的碳材料溶液，配制一定浓度的双氧水；

S2.混合加工

取一定容积的碳材料溶液与一定容积的双氧水进行混合，并在日光下超声；

S3.提取制备

将S2中获得的混合物离心，取上层清液，用激光束照射。

优选的，所述碳材料包括氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(RGO)、活性炭。

优选的，所述超声的时间为2-6小时，超声功率为20-100KHz，超声温度为30-60℃。

优选的，所述碳材料溶液浓度为2mg/mL，所述双氧水的质量浓度为30％。

优选的，所述碳材料溶液浓度为2-8mg/mL，所述双氧水的质量浓度为15％-30％。

优选的，所述碳材料溶液的容积为10mL，所述双氧水的容积为5mL。

优选的，所述碳材料溶液的容积为10-30mL，所述双氧水的容积为5-15mL，所述碳材料溶液与双氧水的容积之比为2:1。

优选的，所述离心转速为18000-20000rpm，时间为30-40min。