CN106675558A - 碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与应用 - Google Patents

碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106675558A
CN106675558A CN201710032618.XA CN201710032618A CN106675558A CN 106675558 A CN106675558 A CN 106675558A CN 201710032618 A CN201710032618 A CN 201710032618A CN 106675558 A CN106675558 A CN 106675558A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quantum dot
carbon quantum
luminescent material
meso
porous alumina
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710032618.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106675558B (zh
Inventor
雷炳富
何友玲
张浩然
刘应亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China Agricultural University
Original Assignee
South China Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China Agricultural University filed Critical South China Agricultural University
Priority to CN201710032618.XA priority Critical patent/CN106675558B/zh
Publication of CN106675558A publication Critical patent/CN106675558A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106675558B publication Critical patent/CN106675558B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/20—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using thermoluminescent materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明属于复合功能材料领域，特别涉及一种颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与在温度传感和光学器件方面的应用。该复合发光材料包括表面含有羟基或氨基的荧光碳量子点和掺杂三价铕的介孔氧化铝。该复合发光材料在介孔氧化铝孔道中掺杂了在紫外灯下面发红光的稀土三价铕和发蓝光的荧光碳量子点，得到双发射峰的复合荧光粉，在较宽的温度范围内两发射峰的荧光强度的比值具有良好的线性关系及其稳定性，因此能够很好地实现温度的快速有效探测及传感，可应用在温度传感方面。且因为颜色可调，也与可应用在光学器件上。

Description

碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与应用
技术领域
本发明属于复合功能材料领域，特别涉及一种颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与在温度传感方面的应用。
背景技术
温度是一个重要的基本参数，它影响着化学和生物系统的反应过程。在各个领域，温度作为一个重要的参数进行检测，以保证系统有效、可靠的运行。传统的温度传感器一般使用侵入式的探测器来测量热流量，这种传感器灵敏度不高，而且不能检测小封闭空间的温度。
最近几年，许多研究者关注于光学传感材料的温度检测。一般的光学温度传感材料基于在广泛的温度范围内对荧光强度信号的检测，并且显示出高的灵敏度。近年来，研究热点主要集中在掺杂半导体纳米晶体、碳点、有机荧光染料，稀土离子等等的混合荧光材料，优点是低成本、无毒、节能光源和单波长激发下可获取可调颜色，该技术具有高的准确性与操作简单等特点，所以适用于温度传感的光学材料的研究越来越被研究人员关注。
发光碳量子点具有发光稳定性好，量子效率较高，粒径尺寸小，无毒，无环境污染，一般在水溶液中具有激发依赖性，使得碳量子点潜力制备出具有的颜色可调的荧光粉，应用于生物成像，各种颜色LED灯等等。发光碳量子点在众多发光材料中占有独特的位置。
铝是一种众所周知的工业催化剂，拥有丰富卓越的热稳定性和刘易斯酸位，但与大量传统的铝材料相比，介孔氧化铝拥有其独特性质，具有相对高的比表面积以及可调的孔径分布。根据IUPAC(国际纯粹与应用化学联会)规定，多孔材料根据孔径大小分三类，介孔材料归属于多孔材料的一种，介孔材料的孔径大小在2～50nm之间。随着介孔材料的发展，在1992年，Schlenker的团队首次合成了介孔二氧化硅材料。随后，严春华的团队使用简单的溶胶凝胶法成功合成了具有高比表面积、孔径可调和高热稳定性特性的介孔氧化铝材料。介孔材料能够组装各种发光纳米材料，形成发光稳定复合物，可应用于传感方面的应用。
但现有技术中还没有将发光碳量子点和介孔氧化铝复合起来制备用于温度传感的光学材料的报道。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料。
本发明另一目的在于提供上述荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料的制备方法。
本发明再一目的在于提供上述荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料在温度传感方面的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料，其包括表面含有羟基或氨基的荧光碳量子点和掺杂三价铕的介孔氧化铝。
优选的，所述的表面含有羟基或者氨基的荧光碳量子点具体由以下方法制备得到：将提供碳源的A与带有氨基或者羟基的表面修饰剂B在溶剂C中进行溶剂热反应或者微波反应，反应结束后将所得反应产物纯化即得表面含有羟基或者氨基的荧光碳量子点；或者将提供碳源的A与带有氨基或羟基的溶剂D进行溶剂热反应或微波反应，反应结束后将所得反应产物纯化即得表面含有羟基或者氨基的荧光碳量子点。
所述的碳源A为干香蕉皮、无水柠檬酸、对苯二胺、乙二胺、聚乙烯醇、尿素中的至少一种。
所述的含有羟基或者氨基的表面修饰剂B可为尿素、乙二胺、双氧水、无水柠檬酸中的至少一种。
所述的溶剂为C为尿素二甲基甲酰胺、乙醇、水等中的至少一种。
所述的带有氨基或羟基的溶剂D为乙醇。
所述的溶剂热反应是指在60～220℃反应5～10h。
所述的微波反应是指在200～500w的微波炉中100～220℃反应4～12h。
所用的碳源A和表面修饰剂B的质量比为(0.2～1.0)：(0.5-2.0)，所用的溶剂C的量为每1g的碳源A对应使用5～100mL的溶剂C；所用的溶剂D的量为每1g的碳源A对应使用5～100mL的溶剂D。
所述的纯化是指将所得反应产物过滤、离心、透析(1000D或者3500D)后冷冻干燥即得固体荧光碳量子点；或者使用二氯甲烷和甲醇进行过柱子提纯，然后透析、冷冻干燥得固体碳量子点；
所述的掺杂三价铕的介孔氧化铝可由以下方法制备得到：将0.2～1.0g三嵌段共聚物P123作为模板剂溶于10～30mL无水乙醇中，然后加入0.1～0.5g无水柠檬酸溶解后，加0.5～1.0mL盐酸和0.5～1.5mL冰醋酸，然后搅拌至透明液体后加入10mmol异丙醇铝和2mL0.5mol/L的Eu(NO3)3溶液，继续搅拌5～10h，再转入40℃水浴锅中搅拌4h得到白色乳状液体，将白色乳状液体干燥成固体，然后将固体高温煅烧后研磨即得纯的掺杂三价铕的介孔氧化铝。
优选的，所述的掺杂三价铕的介孔氧化铝可由以下方法制备得到：将1g三嵌段共聚物P123作为模板剂溶于15mL无水乙醇中，然后加入0.5g无水柠檬酸溶解后，加1.0mL盐酸和1.5mL冰醋酸，然后搅拌至透明液体后加入10mmol异丙醇铝和2mL 0.5mol/L的Eu(NO3)3溶液，继续搅拌8h，再转入40℃水浴锅中搅拌4h得到白色乳状液体，将白色乳状液体干燥成固体，然后将固体高温煅烧后研磨即得纯的掺杂三价铕的介孔氧化铝。
所述的干燥是指在60℃烘箱中干燥48h，所述的煅烧是指在400～1000℃煅烧按照升温速度1℃/min升温到400℃，然后在400℃保温240min，再以10℃/min升温速度升到指定的温度600～1000℃，保温120min。
一种上述颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将表面含有羟基或氨基的荧光碳量子点用水配成浓度为0.01～1.0g/mL的碳点溶液；
(2)向掺杂三价铕的介孔氧化铝中滴加步骤(1)中制备得到的碳点溶液，然后室温下搅拌5h以上，再干燥并研磨即得所需的颜色可调的荧光碳量子点/介孔氧化铝复合发光材料粉末。
步骤(1)中所述的碳点溶液的浓度优选为0.01g/mL。
步骤(2)中所用的掺杂三价铕的介孔氧化铝的量为每100mL的步骤(1)中制备的碳点对应使用1.0～100g的掺杂三价铕的介孔氧化铝，可以得到不同双掺杂量下的荧光碳点和Eu3+的介孔氧化铝。
上述的颜色可调的荧光碳量子点/掺杂Eu3+的介孔氧化铝复合发光材料在较宽的温度范围内两发射峰的荧光强度的比值(F1/F2)(此处的F1指的是复合发光材料荧光光谱中616nm对应的荧光强度，F2指的是425nm处对应的荧光强度)具有良好的线性关系及其稳定性，因此能够很好地实现温度的快速有效探测及传感，可应用在温度传感方面。且因为颜色可调，也与可应用在光学器件上。
本发明的机理为：
介孔氧化铝孔道中掺杂了在紫外灯下面发红光的稀土三价铕和发蓝光的荧光碳量子点，得到双发射峰的复合荧光粉，而且，碳点是能量接受者，稀土三价铕是能量传递者，通过改变碳点和稀土三价铕相对加入量或者激发波长大小，从而改变两者之间能量传递之间的效率，从而改变复合荧光粉的荧光颜色。再者，外界温度影响复合材料中碳点与稀土三价铕之间能量传递效率，进而影响复合材料的发光性能。利用复合材料发光性能受温度影响，可用于温度传感器件的组装。
外界条件，比如温度，也会改变碳点和稀土三价铕之间能量传递效率，从而可以改变复合荧光粉的荧光强度。这一特性，使得复合荧光粉能够应用于温度传感：在液氮气氛下，本发明所制备的复合发光材料在单一激发波长条件下能产生双发射峰，且两发射峰的荧光强度的比值(F荧光粉/F荧光碳量子点)与温度具有良好的线性关系及稳定性，能够很好地实现温度的快速有效探测及传感。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
本发明的复合发光材料的制备工艺简单，耗时短，无毒，成本低，产量高，易于工业化生产。
本发明可根据控制发光碳量子点与基质材料相对加入量或者不同激发波长下，实现了发光颜色可调，进而能将盖复合发光材料应用于光学器件方面的应用。利于：生物成像、LED灯等等。
附图说明
图1为实施例1中制备的掺杂三价铕的介孔氧化铝的激发和发射光谱图，395nm激发，616nm发射。
图2为实施例1中制备的掺杂三价铕的介孔氧化铝的透射电镜图。
图3为实施例1中制备的荧光碳量子点溶液在340、360、380、400nm激发下得到的激发依赖图(实线)；在425nm发射下，得到的和激发光谱图(虚线图)。
图4为实施例1中制备的固体荧光碳量子点分散于去离子水中的透射电镜图。
图5为实施例1中制备的复合发光材料在380nm激发下的发射光谱图。
图6为实施例1中制备的复合发光材料的透射电镜图。
图7为实施例2制备的复合发光材料在380nm激发下的发射光谱图。
图8为实施例6制备的复合发光材料分别在360、380、400、420、440nm激发下得到的激发依赖图。
图9为实施例6中不同质量比条件下得到的复合发光材料在380nm激发下的发射光谱图。
图10为实施例6中质量比为1％的条件下得到的复合发光材料在380nm激发下，不同温度下(间隔20K)的发射光谱图。
图11为实施例6中质量比为1％的条件下得到的复合发光材料在380nm激发下，不同温度下的发射光谱图中，616nm和425nm分别对应荧光强度比值(F616/F425)线性拟合直线。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
实施例1：荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料的制备
(1)掺杂三价铕的介孔氧化铝的制备：1.0g P123为模板剂，再加入0.5g无水柠檬酸，15mL无水乙醇作为溶剂，搅拌得到透明溶液，加入1.0mL盐酸和1.5mL冰醋酸，再加10mmol异丙醇铝作为铝源，充分搅拌8h，边搅拌边加入2mL 0.5mol/L Eu(NO3)3，继续搅拌得到白色乳状，转移到40℃水浴锅中继续搅拌4h，转移到60℃烘箱中干燥48h，最后将样品进行高温煅烧，煅烧条件为以升温速度1℃/min升温到400℃，然后在400℃保温240min，再以10℃/min升温速度升到800℃，保温120min，然后研磨得到白色的荧光粉。该方法为溶胶凝胶法来制备基质材料；
(2)荧光碳量子点的制备：1.0g聚乙烯醇,0.80mL乙二胺和30mL去离子水放入反应釜中进行水热反应，温度设置220℃，时间设置10h。得到棕黄色浑浊物，过滤，离心10min，转速12000rpm/min，透析(1000D)，得到棕黄色液体，冷冻干燥得到固体荧光碳量子点；
(3)取步骤(2)中制备的固体荧光碳量子点配100mL去离子水，得到0.01g/mL的碳点溶液，然后将碳点溶液加入到1g的步骤(1)制备的掺杂三价铕的介孔氧化铝中，快速搅拌6h，过滤，80℃烘箱中干燥，研钵中均匀研磨，即得到新型复合发光材料。
步骤(1)中所得的掺杂三价铕的介孔氧化铝的激发和发射光谱图如图1所示，从图1中可以看出在395、465、616nm处，出现了稀土三价铕的特征峰，表明稀土三价铕掺杂成功；所得的掺杂三价铕的介孔氧化铝的透射电镜图如图2所示，从图2中可以看出有序的孔道结构，孔径大小10～14nm。
步骤(2)中所得的荧光碳量子点溶液的激发依赖图和激发图如图3所示，从图3中可以看出该碳点溶液具有激发依赖性，在360nm激发下，荧光强度最大，而且对应的发射峰位425nm；激发光谱峰位显示在360nm左右，刚好吻合激发依赖图。得到该荧光碳点的最佳激发波长360nm，最佳发射波长为425nm。所得的固体荧光碳量子点分散于去离子水中的透射电镜图如图4所示，从图4中可以看出颗粒分散均匀，粒径大小合适6～8nm。适用于掺杂在粒径为10～14nm的掺杂稀土三价铕的介孔氧化铝中。
步骤(3)中得到的复合发光材料的在380nm激发下的发射光谱图如图5所示，从图5中可以看出在425nm，395nm、465nm、616nm均出现了峰位，425nm对应碳点的特征峰，395、465、616nm对应稀土三价铕特征峰，综合表明，碳点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料制备成功；进一步验证，复合发光材料的透射电镜图如图6所示，从图6中可以看出6～8nm的黑点，符合碳点的粒径，再次验证荧光碳点掺加成功。
实施例2：荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料的制备
(1)掺杂三价铕的介孔氧化铝的制备：参照实施例1；
(2)荧光碳量子点的制备：将新鲜的干香蕉皮在60℃烘箱中干燥10h,取1.0g干香蕉皮，3mL 30％H2O2和30mL去离子水进行水热反应180℃，时间设置4h，得到棕黄色浑浊液，过滤，离心10min，转速12000rpm/min，透析(1000D)，得到棕黄色液体，冷冻干燥得到固体荧光碳量子点；
(3)取步骤(2)中制备的固体荧光碳量子点配100mL去离子水，得到0.01g/mL的碳点溶液，然后将碳点溶液加入到1g的步骤(1)制备的掺杂三价铕的介孔氧化铝中，快速搅拌6h，过滤，80℃烘箱中干燥，研钵中均匀研磨，即得到新型复合发光材料。
本实施例得到的复合荧光粉在380nm激发下的发射光谱图如图7所示，从图7中可以看出，荧光碳量子点和稀土三价铕的特征峰，即验证了碳点和稀土铕双掺杂成功，复合发光材料制备成功。
实施例3：荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料的制备
(1)掺杂三价铕的介孔氧化铝的制备：参照实施例1；
(2)荧光碳量子点的制备：0.9g对苯二胺和90mL乙醇，反应釜中进行溶剂热反应，反应温度设置200℃，时间10h，降温到室温，得到橙色，暗红色，灰色多层悬浮液，使用二氯甲烷和甲醇进行过柱子提纯，经过持续的点板，冲洗，过滤，透析(1000D)，冷冻干燥得到固体的荧光碳量子点。
(3)取步骤(2)中制备的固体荧光碳量子点配100mL去离子水，得到0.01g/mL的碳点溶液，然后将碳点溶液加入到1g的步骤(1)制备的掺杂三价铕的介孔氧化铝中，快速搅拌6h，过滤，80℃烘箱中干燥，研钵中均匀研磨，即得到新型复合发光材料。
实施例4：荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料的制备
(1)掺杂三价铕的介孔氧化铝的制备：参照实施例1；
(2)荧光碳量子点的制备：1.0g无水柠檬酸和5mL乙二胺和20mL去离子水进行水热反应，温度设置180℃，时间设置6h，水热反应后冷却到室温，得到棕黄色的液体，过滤，离心10min，转速12000rpm/min，透析(1000D)，得到棕黄色液体，冷冻干燥得到固体荧光碳量子点；
(3)取步骤(2)中制备的固体荧光碳量子点配100mL去离子水，得到0.01g/mL的碳点溶液，然后将碳点溶液加入到1g的步骤(1)制备的掺杂三价铕的介孔氧化铝中，快速搅拌6h，过滤，80℃烘箱中干燥48h，研钵中均匀研磨，即得到新型复合发光材料。
实施例5：荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料的制备
(1)掺杂稀土三价铕的介孔氧化铝的制备：参照实施例1；
(2)荧光碳量子点的制备：4.0g尿素和2.0g无水柠檬酸和20mL尿素二甲基甲酰胺(购买于广东光华科技有限公司)，进行溶剂热反应，温度设置180℃，时间8h，反应后冷却到室温，得到紫绿色浑浊液，过滤，离心10min，转速12000rpm/min，透析(3500D)，得到紫绿色液体，冷冻干燥得到固体荧光碳量子点；
(3)取步骤(2)中制备的固体荧光碳量子点配100mL去离子水，得到0.01g/mL的碳点溶液，然后将碳点溶液加入到1g的步骤(1)制备的掺杂三价铕的介孔氧化铝中，快速搅拌8h，过滤，80℃烘箱中干燥，研钵中均匀研磨，即得到新型复合发光材料。
实施例6：荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料的制备
此实施例的制备方法同实施例1，区别在于：步骤(3)中固体荧光碳量子点与掺杂三价铕的介孔氧化铝的质量比为1.0％、2.0％、3.0％、4.0％。实施例6中步骤(3)中荧光碳量子点与掺杂三价铕的介孔氧化铝的质量比为1.0％(此时的1％是指加入了1mL浓度为0.01g/mL荧光碳量子点溶液，再加入1.0g介孔氧化铝)时，制备得到的复合发光材料在不同的激发波长得到的复合发光材料的激发依赖图，如图8所示，从图8中可以看出，在不同的激发波长下，蓝光区域明显红移，并且荧光强度也在变化，红光区域主峰位置没有变化，但是荧光强度发生变化。通过改变激发波长，可以得到不同发射光的复合荧光粉。表明复合发光材料能随着激发波长的变动，发射不同的颜色，该光学特性在光学器件方面有应用的潜力。
在380nm激发下，实施例6中不同质量比条件下得到的复合发光材料的发射光谱图如图9所示，从图9中可以看出，在同一个激发波长下，不同质量比条件下得到的复合荧光粉的发射光谱不同，并且出现两个区域的峰，蓝光区域400～500nm之间和红色区域600～700nm之间。随着碳量子点量的增加，蓝光区域发光强度增加，红光区域发光强度反而降低，这可能跟发光碳量子点与稀土三价铕之间存在能量传递，碳量子点是能量接受者，稀土离子三价铕是能量供应者。该复合发光材料发射光颜色随着碳点和稀土三价铕相对掺杂量来变化，复合发光材料具有光学器件方面的应用潜力。
在380nm激发下，温度范围为100～360K，每20K温度间隔测试上述实施例6中质量比为1.0％的复合发光材料的发射光谱，结果如图10所示，从图10中可以看出随着温度增加，发射光谱强度明显地降低，表明复合发光材料荧光强度对温度灵敏。可用于检测温度，用于温度传感方面的应用。随着温度变化，在不同温度值下，得到的发射光谱中616nm和425nm所对应的荧光强度的比值与温度的线性拟合直线如图11所示，从图11中可以看出，本发明所制备的复合发光材料在单一激发波长条件下能产生双发射峰，且两发射峰的荧光强度的比值(F1/F2)具有良好的线性关系及其稳定性，能够很好地实现温度的快速有效探测及传感。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料，其特征在于包括表面含有羟基或氨基的荧光碳量子点和掺杂三价铕的介孔氧化铝。
2.根据权利要求1所述的颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料，其特征在于：
所述的表面含有羟基或者氨基的荧光碳量子点具体由以下方法制备得到：将提供碳源的A与带有氨基或者羟基的表面修饰剂B在溶剂C中进行溶剂热反应或者微波反应，反应结束后将所得反应产物纯化即得表面含有羟基或者氨基的荧光碳量子点；或者将提供碳源的A与带有氨基或羟基的溶剂D进行溶剂热反应或微波反应，反应结束后将所得反应产物纯化即得表面含有羟基或者氨基的荧光碳量子点。
3.根据权利要求2所述的颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料，其特征在于：
所述的碳源A为干香蕉皮、无水柠檬酸、对苯二胺、乙二胺、聚乙烯醇、尿素中的至少一种；
所述的含有羟基或者氨基的表面修饰剂B为尿素、乙二胺、双氧水、无水柠檬酸中的至少一种；
所述的溶剂为C为尿素二甲基甲酰胺、乙醇、水中的至少一种；
所述的带有氨基或羟基的溶剂D为乙醇；
所述的溶剂热反应是指在60～220℃反应5～10h；
所述的微波反应是指在200～500w的微波炉中100～220℃反应4～12h。
4.根据权利要求2所述的颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料，其特征在于：
所用的碳源A和表面修饰剂B的质量比为(0.2～1.0)：(0.5-2.0)，所用的溶剂C的量为每1g的碳源A对应使用5～100mL的溶剂C；所用的溶剂D的量为每1g的碳源A对应使用5～100mL的溶剂D；
所述的纯化是指将所得反应产物过滤、离心、透析后冷冻干燥即得固体荧光碳量子点；或者使用二氯甲烷和甲醇进行过柱子提纯，然后透析、冷冻干燥得固体碳量子点。
5.根据权利要求1所述的颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料，其特征在于：
所述的掺杂三价铕的介孔氧化铝由以下方法制备得到：将0.2～1.0g三嵌段共聚物P123作为模板剂溶于10～30mL无水乙醇中，然后加入0.1～0.5g无水柠檬酸溶解后，加0.5～1.0mL盐酸和0.5～1.5mL冰醋酸，然后搅拌至透明液体后加入10mmol异丙醇铝和2mL0.5mol/L的Eu(NO3)3溶液，继续搅拌5～10h，再转入40℃水浴锅中搅拌4h得到白色乳状液体，将白色乳状液体干燥成固体，然后将固体高温煅烧后研磨即得纯的掺杂三价铕的介孔氧化铝。
6.根据权利要求5所述的颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料，其特征在于：
所述的干燥是指在60℃烘箱中干燥48h，所述的煅烧是指在400～1000℃煅烧按照升温速度1℃/min升温到400℃，然后在400℃保温240min，再以10℃/min升温速度升到指定的温度600～1000℃，保温120min。
7.一种根据权利要求1～6任一项所述的颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料得制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将表面含有羟基或氨基的荧光碳量子点用水配成浓度为0.01～1.0g/mL的碳点溶液；
(2)向掺杂三价铕的介孔氧化铝中滴加步骤(1)中制备得到的碳点溶液，然后室温下搅拌5h以上，再干燥并研磨即得所需的颜色可调的荧光碳量子点/介孔氧化铝复合发光材料粉末。
8.根据权利要求7所述的颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料得制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所用的掺杂三价铕的介孔氧化铝的量为每100mL的步骤(1)中制备的碳点对应使用1.0～100g的掺杂三价铕的介孔氧化铝。
9.根据权利要求1～6任一项所述的颜色可调的荧光碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料在温度传感和光学器件方面的应用。
CN201710032618.XA 2017-01-16 2017-01-16 碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与应用 Active CN106675558B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710032618.XA CN106675558B (zh) 2017-01-16 2017-01-16 碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710032618.XA CN106675558B (zh) 2017-01-16 2017-01-16 碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106675558A true CN106675558A (zh) 2017-05-17
CN106675558B CN106675558B (zh) 2019-02-19

Family

ID=58860547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710032618.XA Active CN106675558B (zh) 2017-01-16 2017-01-16 碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106675558B (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107681042A (zh) * 2017-09-29 2018-02-09 广州正农照明科技有限公司 一种用于植物生长的量子点led光源
CN107916105A (zh) * 2017-11-17 2018-04-17 山西大学 一种用于检测细胞内pH的红色荧光碳量子点及其制备方法
CN108091752A (zh) * 2017-12-22 2018-05-29 华中科技大学 一种白光led及其制备方法
CN108279077A (zh) * 2018-03-20 2018-07-13 广东工业大学 一种发光材料的热淬灭行为在温度指示剂和灯具中的应用
CN108489617A (zh) * 2018-03-22 2018-09-04 哈尔滨工业大学 一种提高铥离子近红外上转换荧光测温灵敏度的方法
CN109294577A (zh) * 2018-09-30 2019-02-01 华南农业大学 一种NaYF4:Eu@CDs复合材料及其制备方法和应用
CN109975253A (zh) * 2017-12-27 2019-07-05 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 荧光指示剂组合、荧光阵列传感器、其制备方法与应用
CN110208547A (zh) * 2019-06-27 2019-09-06 北京柏海达科技有限公司 一种基于碳量子点的胃蛋白酶原免疫层析检测试剂盒及其制备方法
CN111504971A (zh) * 2020-05-11 2020-08-07 吉林大学 基于目标响应式3d打印模型与智能手机集成的2,4-二氯苯氧乙酸现场定量检测平台
CN113321945A (zh) * 2021-06-22 2021-08-31 华南农业大学 一种碳量子点调控亚磷酸铝晶体的制备方法及其应用
CN113930240A (zh) * 2021-09-18 2022-01-14 五邑大学 一种荧光碳量子点及其制备方法、暖白光发射led
CN114133924A (zh) * 2021-10-27 2022-03-04 天津大学 一种用于测量微波场中微观热点的材料及应用和方法
CN114660325A (zh) * 2022-03-21 2022-06-24 云南师范大学 一种基于碳量子点的流速探测管道
CN117070212A (zh) * 2023-07-13 2023-11-17 五邑大学 一种光学温度传感材料及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104830325A (zh) * 2015-04-23 2015-08-12 华南农业大学 荧光碳量子点/SiO2/无机荧光粉三元复合温度传感材料的制备方法
CN104877677A (zh) * 2015-05-29 2015-09-02 周口师范学院 介孔二氧化硅/碳量子点纳米复合材料及其制备方法
CN105754594A (zh) * 2016-01-29 2016-07-13 华南农业大学 一种荧光碳点/介孔分子筛复合发光材料及其制备与应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104830325A (zh) * 2015-04-23 2015-08-12 华南农业大学 荧光碳量子点/SiO2/无机荧光粉三元复合温度传感材料的制备方法
CN104877677A (zh) * 2015-05-29 2015-09-02 周口师范学院 介孔二氧化硅/碳量子点纳米复合材料及其制备方法
CN105754594A (zh) * 2016-01-29 2016-07-13 华南农业大学 一种荧光碳点/介孔分子筛复合发光材料及其制备与应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BINGFU LEI,ET AL.: "Carbon dot grafted SrAl2O4:Eu,Dy dual-emitting phosphor for ratiometric temperature sensing", 《RSC ADVANCES》 *
LI WANG ET AL.: "Preparation and characterization of a luminescent carbon dots grafted CaSiO3:Eu3+ phosphor for ratiometric fluorescent oxygen sensing", 《RSC ADVANCES》 *
杨泠，等: "模板法制备介孔氧化铝及Eu3+离子组装", 《无机化学学报》 *

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107681042A (zh) * 2017-09-29 2018-02-09 广州正农照明科技有限公司 一种用于植物生长的量子点led光源
CN107916105A (zh) * 2017-11-17 2018-04-17 山西大学 一种用于检测细胞内pH的红色荧光碳量子点及其制备方法
CN107916105B (zh) * 2017-11-17 2020-11-10 山西大学 一种用于检测细胞内pH的红色荧光碳量子点及其制备方法
CN108091752B (zh) * 2017-12-22 2019-12-06 华中科技大学 一种白光led及其制备方法
CN108091752A (zh) * 2017-12-22 2018-05-29 华中科技大学 一种白光led及其制备方法
CN109975253A (zh) * 2017-12-27 2019-07-05 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 荧光指示剂组合、荧光阵列传感器、其制备方法与应用
CN109975253B (zh) * 2017-12-27 2022-05-31 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 荧光指示剂组合、荧光阵列传感器、其制备方法与应用
CN108279077A (zh) * 2018-03-20 2018-07-13 广东工业大学 一种发光材料的热淬灭行为在温度指示剂和灯具中的应用
CN108489617B (zh) * 2018-03-22 2019-08-02 哈尔滨工业大学 一种提高铥离子近红外上转换荧光测温灵敏度的方法
CN108489617A (zh) * 2018-03-22 2018-09-04 哈尔滨工业大学 一种提高铥离子近红外上转换荧光测温灵敏度的方法
CN109294577B (zh) * 2018-09-30 2021-10-19 华南农业大学 一种NaYF4:Eu@CDs复合材料及其制备方法和应用
CN109294577A (zh) * 2018-09-30 2019-02-01 华南农业大学 一种NaYF4:Eu@CDs复合材料及其制备方法和应用
CN110208547A (zh) * 2019-06-27 2019-09-06 北京柏海达科技有限公司 一种基于碳量子点的胃蛋白酶原免疫层析检测试剂盒及其制备方法
CN111504971A (zh) * 2020-05-11 2020-08-07 吉林大学 基于目标响应式3d打印模型与智能手机集成的2,4-二氯苯氧乙酸现场定量检测平台
CN113321945A (zh) * 2021-06-22 2021-08-31 华南农业大学 一种碳量子点调控亚磷酸铝晶体的制备方法及其应用
CN113930240A (zh) * 2021-09-18 2022-01-14 五邑大学 一种荧光碳量子点及其制备方法、暖白光发射led
CN113930240B (zh) * 2021-09-18 2024-05-14 深圳市彦博伟业科技有限公司 一种荧光碳量子点及其制备方法、暖白光发射led
CN114133924A (zh) * 2021-10-27 2022-03-04 天津大学 一种用于测量微波场中微观热点的材料及应用和方法
CN114133924B (zh) * 2021-10-27 2023-12-29 天津大学 一种用于测量微波场中微观热点的材料及应用和方法
CN114660325A (zh) * 2022-03-21 2022-06-24 云南师范大学 一种基于碳量子点的流速探测管道
CN114660325B (zh) * 2022-03-21 2023-08-11 云南师范大学 一种基于碳量子点的流速探测管道
CN117070212A (zh) * 2023-07-13 2023-11-17 五邑大学 一种光学温度传感材料及其制备方法与应用
CN117070212B (zh) * 2023-07-13 2024-10-11 五邑大学 一种光学温度传感材料及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN106675558B (zh) 2019-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106675558A (zh) 碳量子点/Eu3+/介孔氧化铝复合发光材料及其制备与应用
Sun et al. Towards efficient solid-state photoluminescence based on carbon-nanodots and starch composites
CN106867528A (zh) 一种碳纳米点及其制备方法、碳纳米点复合材料及其制备方法和发光led
CN106867525A (zh) 荧光碳量子点/介孔氧化铝复合发光材料及其制法和在氧气传感方面的应用
Chen et al. Long persistent composite phosphor CaAl 2 O 4: Eu 2+, Nd 3+/Y 3 Al 5 O 12: Ce 3+: a novel strategy to tune the colors of persistent luminescence
CN101220272A (zh) 发红光的氮化物荧光材料及使用其的白光发光装置
Nishiura et al. Preparation of transparent Ce3+: GdYAG ceramics phosphors for white LED
CN105733572A (zh) 一种红色氟化物荧光粉及其制备方法和应用
Wang et al. A novel single-phase warm white emission phosphor Sr 3 YAl 2 O 7.5: Bi 3+, Eu 3+ with energy transfer for UV white LEDs
Cheng et al. Synthesis and luminescence property of Sr3SiO5: Eu2+ phosphors for white LED
CN107922184A (zh) 发光光子结构、制造发光光子结构的方法和感测化学物质的方法
CN106544021B (zh) 一种铈、铽共掺的硼酸盐荧光粉及其制备方法
Poma et al. Tunable light emission mediated by energy transfer in Tm3+/Dy3+ co-doped LaF3 nanocrystals under UV excitation
CN111518556B (zh) 一种多彩荧光粉及其微波制备方法和应用
CN108865140A (zh) 一种宽带发射荧光粉材料及其制备方法
Woo et al. Soluble silica assisted synthesis and luminescent characteristics of yellow emitting CaSrSiO4: Eu2+ phosphors for warm white light production
CN104868041A (zh) 全碳基量子点混合荧光粉led及其制备方法
CN101525535A (zh) 硼酸盐荧光材料与白光发光装置
Burgin et al. Screen-printed phosphor coatings for white LED emission
Lu et al. Combination of chemical etching of gold nanoclusters with aggregation-induced emission for preparation of new phosphors for the development of UV-driven phosphor-converted white light-emitting diodes
Yin et al. Effect of alumina addition on the microstructure and luminescence properties of BaAl2O4: Eu2+-Al2O3 green fluorescent composite ceramics fabricated by spark plasma sintering
CN103346246A (zh) 基于光子晶体的高效白光混合发光二极管的制备方法
CN103560201B (zh) 一种促进植物生长的紫外发光二极管
Zhang et al. A novel banded structure ceramic phosphor for high-power white LEDs
Guo et al. (Ca 0.8 Mg 0.2 Cl 2/SiO 2): Eu 2+: a violet-blue emitting phosphor with a low UV content for UV-LED based phototherapy illuminators

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant