CN104479674A - 以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法。该制备方法是：称取一定量的黄姜提取残渣置于反应釜中，加入适量的二次水，放置在电热鼓风干燥箱内进行反应，反应完后取出自然冷却至室温，过滤，得到碳量子点溶液备用；配制考马斯亮蓝溶液，将考马斯亮蓝溶液和碳量子点混合均匀，加入适量的二次水，转移至水热反应釜，放置在电热鼓风干燥箱内反应，反应完后取出，自然冷却至室温，过滤得近红外碳量子点。本发明所得产物性质稳定、荧光性能好；在生物成像、传感、药物传递、光催化和生物活体成像等领域有重要的应用价值；以黄姜提取残渣为原料，实现废物资源化利用，无需催化剂。

Description

以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法
技术领域
本发明涉及近红外纳米材料制备技术领域，具体涉及以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法。
背景技术
相比于传统有机染料及半导体量子点，荧光碳量子点(CQDs)除了具有易于实现表面功能化和光学性质稳定等优势外，还具有细胞毒性低和生物相容性好等优点。因此，荧光碳量子点在生物成像、传感、药物传递、光催化和生物活体成像等领域有广泛的应用前景。目前，研究者建立了多种制备荧光碳量子点的方法，(典型的文献报道：Bourlinos A B,Stassinopoulos A,Anglos D,et al.Surface functionalized carbogenic quantumdots.Small,2008,4(4):455-458.；Long YM,Zhou C H,Zhang Z L,et al.Shifting and non-shifting fluorescence emitted bycarbon nanodots.J Mater Chem,2012,22:5917-5920.；Zhu H,Wang X L,Li Y L,etal.Microwave synthesis of fluorescent carbon nanoparticleswith electrochemiluminescence properties.Chem Commun,2009,5118-5120.)。而这些研制方法所制备的碳量子点的荧光发射基本上在350nm-570nm范围，在该范围内进行荧光成像等分析存在着诸多问题,如会受到生物组织中内源性物质(黑色素、有氧/无氧血红蛋白、胆红素和水等)的吸收、散射等对光学成像的影响，而在近红外区，则无这些干扰，因此，近红外荧光成像技术在生物活体成像领域具有广阔的应用前景。
黄姜的主要成份包括1.1％～16.15％的薯蓣皂苷(合成甾体类激素药物的重要原料)、45％～50％的淀粉和40％～50％的纤维素。现今国内黄姜薯蓣皂苷提取工业所采用的工艺具有污染环境、资源利用率低，大量淀粉和纤维素被浪费的特点。因此合理开发利用黄姜提取残渣具有社会价值和工业意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于生物成像、传感、药物传递、光催化和生物活体成像等领域的以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法。
本发明的技术方案为：
一种以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法，包括如下步骤：
(1)称取一定量的黄姜粉末置于水热反应釜中，然后加入二次水，置于干燥箱中，调节反应温度180℃～240℃，反应时间2～4小时，反应完后取出冷却至室温，过滤得碳量子点溶液作为储备液；
(2)配制浓度为1.0×10-3mol/L的考马斯亮蓝溶液作为储备液；
(3)在反应釜中加入考马斯亮蓝溶液和碳量子点溶液，均匀混合，加入二次水，置于干燥箱中，调节反应温度180℃～240℃，反应2～8小时，反应完后取出冷却至室温，过滤得近红外碳量子点。
上述的以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法，所述步骤(1)的黄姜粉末与二次水的用量比为1:40g/ml。
上述的以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法，所述步骤(3)的考马斯亮蓝溶液和碳量子点溶液的体积比为1:2。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明制备出的近红外碳量子点性质稳定、颗粒均匀、荧光强度较强，在生物成像、传感、药物传递、光催化和生物活体成像等领域中具有应用前景。
(2)本发明以黄姜提取残渣为原料，实现废物资源化利用，无需催化剂，产率较高。
(3)本发明反应合成温度适中，不使用剧毒物质和强挥发性物质、制备条件温和，制备方法简单绿色。
附图说明
图1本发明实施例1中荧光碳量子点的激发和发射光谱图。
图2本发明实施例2中荧光碳量子点的激发和发射光谱图。
图3本发明实施例3中荧光碳量子点的激发和发射光谱图。
图4本发明实施例2中荧光碳量子点在不同的激发光波长下的发射光谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不限于此。
实施例1
a.称取1.00g黄姜粉末与50mL的水热反应釜中，加入40mL的二次水，置于干燥箱中，调节反应温度200℃，反应时间2h，反应完后取出冷却至室温，过滤得碳量子点作为储备液；
b.称取0.0429g考马斯亮蓝溶解，于50mL的容量瓶中定溶，得浓度为1.0×10-3mol/L的考马斯亮蓝溶液作为储备液；
c.于50mL的反应釜中加入1mL的考马斯亮蓝和2mL的碳量子点溶液，加入37mL二次水，置于干燥箱中，调节反应温度200℃，反应4h，反应完后取出冷却至室温，过滤得近红外碳量子点；
本实施例中荧光碳量子点的激发和发射光谱图如图1所示。
实施例2
a.称取1.00g黄姜粉末与50mL的水热反应釜中，加入40mL的二次水，置于干燥箱中，调节反应温度200℃，反应时间4h，反应完后取出冷却至室温，过滤得碳量子点作为储备液；
b.称取0.01507g考马斯亮蓝溶解，于50mL的容量瓶中定溶，得浓度为1.0×10-3mol/L的考马斯亮蓝溶液作为储备液；
c.于50mL的反应釜中加入1mL的考马斯亮蓝和2mL的碳量子点溶液，加入37mL二次水，置于干燥箱中，调节反应温度200℃，反应6h，反应完后取出冷却至室温，过滤得近红外碳量子点；
本实施例中荧光碳量子点的激发和发射光谱图如图2所示，荧光碳量子点在不同的激发光波长下的发射光谱图如图4所示。
实施例3
a.称取1.00g黄姜粉末与50mL的水热反应釜中，加入40mL的二次水，置于干燥箱中，调节反应温度200℃，反应时间2h，反应完后取出冷却至室温，过滤得碳量子点作为储备液；
b.称取0.01507g考马斯亮蓝溶解，于50mL的容量瓶中定溶，得浓度为1.0×10-3mol/L的考马斯亮蓝溶液作为储备液；
c.于50mL的反应釜中加入1mL的考马斯亮蓝和2mL的碳量子点溶液，加入37mL二次水，置于干燥箱中，调节反应温度200℃，反应8h，反应完后取出冷却至室温，过滤得近红外碳量子点；
本实施例中荧光碳量子点的激发和发射光谱图如图3所示。

Claims (3)

1.一种以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)称取一定量的黄姜粉末置于水热反应釜中，然后加入二次水，置于干燥箱中，调节反应温度180℃～240℃，反应时间2～4小时，反应完后取出冷却至室温，过滤得碳量子点溶液作为储备液；
(2)配制浓度为1.0×10-3mol/L的考马斯亮蓝溶液作为储备液；
(3)在反应釜中加入考马斯亮蓝溶液和碳量子点溶液，均匀混合，加入二次水，置于干燥箱中，调节反应温度180℃～240℃，反应2～8小时，反应完后取出冷却至室温，过滤得近红外碳量子点。
2.根据权利要求1所述的以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法，其特征在于：所述步骤(1)的黄姜粉末与二次水的用量比为1:40g/ml。
3.根据权利要求1所述的以考马斯亮蓝为碳源制备近红外碳量子点的方法，其特征在于：所述步骤(3)的考马斯亮蓝溶液和碳量子点溶液的体积比为1:2。
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