CN105399078A - 一种基于柚子制备荧光碳点的方法 - Google Patents

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商少明
顾丹
陈秀英
高海燕
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Abstract

本发明公开了一种基于柚子制备荧光碳点的方法。将柚子作为碳源，采用水热法制备出荧光碳点。该方法将柚子汁置于反应釜内反应数小时后，将反应液离心，经滤膜过滤，透析后得碳点溶液。本发明所用原料源于自然资源，易于获取，且制备方法简单、绿色环保。所得碳点具有很好的水溶性，荧光强度高，可适用于生物标记、细胞成像等领域。

Description

一种基于柚子制备荧光碳点的方法
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，涉及以一种以柚子提取液作为碳源，采用水热法制备碳点的方法。
背景技术
碳点是近年来发展起来的一类新型碳纳米材料。自从2004年Xu等首次采用电泳法从单壁碳纳米管分离纯化得到碳点后，关于碳点的研究受到越来越多的关注。碳点的颗粒粒径通常小于10nm，具有荧光强度高、光稳定性好、耐光漂白等优良的光学性能。由于碳点主要由碳元素组成，不含有金属元素，并且其表面含有羟基和羧基等水溶性官能团，因此碳点具有低毒性和良好的水溶性，从而使碳点有理想的生物相容性，在细胞标记、细胞成像等方面有着广泛的应用前景。
在碳点的制备方法上大体可分为“自上而下”和“自下而上”两种方法。“自上而下”法是将宏观碳结构材料通过断裂、粉碎的方法制备碳点，如电弧法、激光照射法、电化学氧化法、化学氧化法等。“自下而上”法是将有机小分子作为前驱体合成碳点。该方法包括高温热解法、水热法、微波法和超声波法等。尽管目前开发出众多碳点的制备方法，但是这些方法往往存在原料成本高、反应设备昂贵、反应条件苛刻、反应过程繁琐等缺点。因此，需要寻找一种原料廉价易得，制备过程简单，绿色环保的碳点制备法。
柚子为一种常见的水果，来源于大自然，含有制备碳点所需的重要元素，本发明首先将柚子用破壁机破壁，以其汁水作为碳源，采用水热法制备碳点。该方法制法具有操作简单，绿色环保等特点，适合大规模生产。
发明内容
本发明的内容在于提供一种原料易得、制备方法绿色环保，操作简单的碳点制备法。
为实现上述目的，本发明提供的一种基于柚子制备荧光碳点的方法，以柚子汁为碳源，通过水热法制备碳点。本发明提供如下技术方案：
(1)将新鲜的柚子去皮后放入破壁机中破壁后得到柚子汁；
(2)将柚子汁加入反应釜内在一定温度下反应一定时间；
(3)将反应液离心，经滤膜过滤，再用透析袋透析后即得蓝色荧光的碳点溶液。
其中，所述的步骤(1)中破壁机最高转速为45000r/min，破壁时间为10min。
其中，所述的步骤(2)中柚子提取液在反应釜内的反应温度为160-200℃，反应时间为8-24h。
其中，所述的步骤(3)中离心的转速为12000r/min，时间为20min。
其中，所述的步骤(3)中透析袋的截留分子量为3500Da，透析时间为48h。
与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明以柚子为碳源制备荧光碳点，原料廉价易得，制备方法简单，绿色环保；本发明所制备的碳点水溶性好，光学性能好，适用于细胞的荧光标记。
附图说明
图1为实施例1制备碳点的透射电镜图。
具体实施方式
实施方式1
称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，10min)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，160℃下反应24h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22μm的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
实施方式2
称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，10min)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，170℃下反应20h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22μm的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
实施方式3
称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，10min)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，180℃下反应18h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22μm的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
实施方式4
称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，10min)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，190℃下反应16h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22μm的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
实施方式5
称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，10min)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，200℃下反应18h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22μm的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
实施方式6
称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，10min)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，200℃下反应8h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22μm的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。
实施方式7
称取洗净去皮的新鲜柚子200g，用破壁机破壁(45000r/min，10min)，离心(10000r/min，20min)，取上清液即为柚子汁。将柚子汁加入反应釜内，200℃下反应8h。将反应液先离心(10000r/min，20min)以除去固体大颗粒后再用0.22μm的滤膜过滤。所得溶液用截留分子量为3500Da的透析袋透析48h，最终得到碳点溶液。

Claims (6)

1.一种基于柚子制备荧光碳点的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将新鲜的柚子去皮后放入破壁机中破壁后得到柚子汁；
(2)将柚子汁离心取上清液后加入反应釜内在一定温度下反应一定时间；
(3)将反应液离心，经滤膜过滤，再用透析袋透析后即得蓝色荧光的碳点溶液。
2.根据权利要求1所述的一种基于柚子制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(1)所述的破壁机的最高转速为45000r/min，破壁时间为10min。
3.根据权利要1所述的一种基于柚子制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(2)所述的离心的转速为10000r/min，时间为20min。
4.根据权利要求1所述的一种基于柚子制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(2)所述的柚子汁在反应釜内的反应温度为160-200℃，反应时间为8-24h。
5.根据权利要求1所述的一种基于柚子汁制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(3)所述的离心的转速为12000r/min，时间为20min。
6.根据权利要求1所述的一种基于柚子汁制备荧光碳点的方法，其特征在于，步骤(3)所述的透析袋的截留分子量为3500Da，透析时间为48h。
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