[发明专利]一种原位生长多色荧光碳点树脂材料及其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种原位生长多色荧光碳点树脂材料，由基体树脂和碳点前驱体经过挤出的方式原位生长得到多色荧光碳点树脂材料。本发明提供的碳点材料原料丰富简单，合成过程简便，无毒环保，稳定性高。本发明的制备过程简单，只需将碳点前驱体与树脂投入即可，通过控制挤出温度与时间得到产物，无须提纯，适合大规模生产。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种原位生长多色荧光碳点树脂材料及其制备方法及应用。

背景技术

太阳辐射是植物进行光合作用不可或缺的能量来源，太阳光主要是由紫外光、可见光和红外光组成。其中，波长范围在400～500nm的蓝光可以被类胡萝卜素和叶绿素强烈吸收从而促进植物茎叶的生长，能够提高农作物的产量；波长为540～600nm的黄光虽然对植物光合作用不大，大部分被植物叶片反射，但是可以促进植物的色泽，有利于提高苗圃观赏植物的价值。而紫外光低于不利于光合作用，抑制植物生长成熟。转光材料则是一类能将太阳光中对植物光合作用有害的紫外光转化为光合作用所需光的材料。

碳点(CDs)通常是指尺寸小于10nm，主要由sp²碳核sp³碳组成，具有荧光性质的纳米材料。而且凭借出色性能受到人们高度重视。在一般情况下，CDs具有以下几个优点，包括抗光漂白性、荧光可调性、易于制备和良好的生物相容性等，这些优点使它们在离子检测、生物成像及光学设备等领域中发挥着越来越多的作用。

目前关于专利中报道的碳点复合材料大都是让前驱体先进行反应然后提纯得到碳点，再将碳点与聚合物进行结合，不具有大规模生产的条件。如申请号CN111662524A所述的“一种红色荧光碳点转光膜及其制备方法和应用”，其中研究者是将其合成的红光碳点提纯后再加入到聚乙烯醇溶液中成膜，过程复杂；如申请号CN106590640A所述的“碳点作为农用转光材料在农业生产转光中的应用”，其中研究者是通过溶剂热法,水热法以及管式炉锻烧法合成碳点溶液再提纯得到碳点，没有与基体结合；如申请号CN107214983A所述的“一种光转换塑料薄膜及其制备方法和应用”，其中研究者通过水热法合成并提纯得到碳点，采用简单喷洒方式在普通塑料薄膜基材表面涂覆一薄层碳量子点溶液，自然晾干后得到碳量子点改性处理的光转换塑料薄膜，这样得到的薄膜只是简单地附在了塑料表面，不符合大规模生产的条件。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种原位生长多色荧光碳点树脂材料及其制备方法及应用，本发明提供的荧光碳点树脂材料原料成本低、过程简单、无需提纯，具有大规模生产的条件。

本发明提供了一种原位生长多色荧光碳点树脂材料，由基体树脂和碳点前驱体经过挤出的方式原位生长得到多色荧光碳点树脂材料。

优选的，所述基体树脂与碳点前驱体的质量比为100：(0.33～1)。

优选的，所述基体树脂包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或多种。

优选的，所述碳点前驱体选自蓝色荧光碳点前驱体、黄色荧光碳点前驱体和白色荧光碳点前驱体中的一种或多种。

优选的，所述蓝色荧光碳点前驱体包括柠檬酸铵、柠檬酸、尿素中的任意一种或多种；

所述黄色荧光碳点前驱体包括1,4-二羟基蒽醌、1,8-二羟基蒽醌、硼酸中的任意一种或多种；

所述白色荧光碳点前驱体包括柠檬酸铵、柠檬酸、硼酸中的任意一种或多种。

优选的，所述多色荧光碳点树脂材料为蓝色荧光树脂材料、黄色荧光树脂材料或白色荧光树脂材料；

所述蓝色荧光树脂材料中的碳点在330～380nm激发下发出峰值波长在400～500nm范围的可见光；

所述黄色荧光树脂材料中的碳点在330～380nm激发下发出峰值波长在540～590nm范围的可见光。