CN109592671A - 石墨烯量子点及其应用和微波辅助下制备石墨烯量子点的方法 - Google Patents

石墨烯量子点及其应用和微波辅助下制备石墨烯量子点的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯量子点及其应用和微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，采用自下而上的制备方法从小分子1,3,6‑三硝基芘为前驱物，在碱性条件下，快速合成石墨烯量子点。本发明石墨烯量子点能作为荧光探针应用于生物细胞成像和暖白光LEDs，本发明制备石墨烯量子点的方法制备周期短，甚至在3分钟内即可制备好荧光稳定的石墨烯量子点。本发明合成方法简单，周期短，重复性高。所得石墨烯量子点均匀、稳定、荧光强，量子产率高，在暖白光LED和生物探针领域有很重要的应用价值。

Description

石墨烯量子点及其应用和微波辅助下制备石墨烯量子点的 方法
技术领域
本发明涉及一种纳米材料、其应用和制备方法，特别是涉及一种石墨烯材料、其应用和制备方法，应用于荧光纳米材料技术领域，并应用于发光二极管(LEDs)器件和生物成像技术领域。
背景技术
量子点是由有限数目的原子组成，三个维度的尺寸都在100nm以下的球形或类球形纳米颗粒。量子点尺寸一般在1～20nm之间，由于量子限域效应，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，其吸收所有高于其带隙能量的光子后，可以发出荧光。基于量子效应，量子点在发光器件和生物探针等领域具有广泛的应用前景。
现已报道的石墨烯量子点的制备方法有溶剂热法、强酸氧化剥离法、电化学法、电子束刻蚀法等方法。这些方法已经解决了很多石墨烯量子点领域存在的问题，如尺寸调控、多色荧光调控等。但是，这些方法制备得到的石墨烯量子点仍然有反应产率低、反应周期长等缺点。因此，发展一种简单超快的方法应用于制备产率高、荧光稳定的石墨烯量子点是很有必要的。而微波法采用直接对分子进行加热，而非普通热传导的方式，大大缩短了反应周期，极大的满足了现代社会快速发展的需求。
白色LEDs具有成本低、寿命长、高效低耗等优异的特性成为新一代固体照明的代表。目前，已商业化应用的白色LEDs是蓝光LED芯片配合钇铝石榴石(YAG)荧光粉获得白光，这种商业化的产品结构简单，成本较低，制作工艺相对简单。然而，目前白色LEDs仍然存在YAG荧光粉随时间老化，导致色温漂移和寿命缩短；同时，难以实现低色温(白光偏向暖色的暖白光)，显色指数较低(70-80)等问题。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种石墨烯量子点及其应用和微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，本发明石墨烯量子点能作为荧光探针应用于生物细胞成像和暖白光LEDs，本发明制备石墨烯量子点的方法制备周期短，甚至在3分钟内即可制备好荧光稳定的石墨烯量子点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种石墨烯量子点由层数不大于十层的少数几层纳米尺度的石墨烯纳米片层组成，部分石墨烯纳米片层包含连接在边位碳原子上羟基；所述石墨烯量子点的平均直径为2～7nm，石墨烯量子点的平均厚度为0.6～3.6nm，并且所述石墨烯量子点包含C、N、O、H四种元素。
作为本发明优选的技术方案，石墨烯量子点由层数不大于五层的少数几层纳米尺度的石墨烯纳米片层组成，石墨烯量子点平均直径为3.3nm，平均厚度为1.8nm。
一种石墨烯量子点在发光器件中应用，采用本发明石墨烯量子点替代LED中的荧光粉，在蓝光芯片器件上制备荧光材料层，在450nm蓝光芯片激发下，使LED器件发射出暖白光。
作为优选的石墨烯量子点在发光器件中应用，将所述石墨烯量子点500μL加入到2g硅胶中，再用匀胶机进行搅拌至少15min，将石墨烯量子点与硅胶充分混合制成石墨烯量子点及硅胶的混合物浆料，然后将石墨烯量子点及硅胶的混合物浆料滴加成膜或涂覆在蓝光芯片器件上，制备荧光材料层，制成LED器件，然后对LED器件通入30mA的电流及加入2.7V的工作电压下，使LED器件发射出暖白光。
一种石墨烯量子点在活细胞成像中的应用，将本发明石墨烯量子点作为着色剂材料，使活细胞的细胞核的染色体成像。
作为优选的石墨烯量子点在活细胞成像中的应用，将本发明石墨烯量子点和细胞培养基共同培养1-3h，且使石墨烯量子点和细胞培养基混合物中的石墨烯量子点的浓度为10～100mg/L；然后在双光子显微镜下对培养得到的细胞进行观测，进行活细胞成像。作为更进一步优选的石墨烯量子点在活细胞成像中的应用，在双光子显微镜下对培养得到的细胞进行观测时，激发的波长为405～488nm。
作为优选的石墨烯量子点在活细胞成像中的应用，适用于的活细胞为Hela细胞。
一种微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，包括如下步骤：
a.采用1,3,6-三硝基芘作为前驱物，在超声条件下，将0.02～1.5g的1,3,6-三硝基芘均匀分散在5～1000mL的水中，形成前驱物溶液，然后采用摩尔浓度为0.1-10M的NaOH溶液或水合肼溶液，调节前驱物溶液的pH值为碱性；并继续超声分散，使碱性前驱物溶液混匀；然后将碱性前驱物溶液转入到容积为10mL的石英材质的微波反应管中，在120～180℃温度下，在施加微波条件下，碱性前驱物溶液作为反应用液体系，通过微波直接加热进行快速反应1～30min，得到石墨烯量子点产物混合液；碱性前驱物溶液优选通过微波直接加热进行快速反应1～3min，得到石墨烯量子点产物混合液；在碱性前驱物溶液利用微波直接加热进行快速反应之前，优选将碱性前驱物溶液的pH值调节为9-13；
b.待在所述步骤a中制备的石墨烯量子点产物混合液冷却后进行纯化处理，即，首先将石墨烯量子点产物混合液从反应管中取出，用微孔尺寸不大于220nm的微孔滤膜进行过滤，将过滤后的滤液转移到透析袋内进行透析处理，最后得到纯化的包含本发明石墨烯量子点的石墨烯量子点溶液，其中采用NaOH溶液调制的碱性前驱物溶液在微波辅助下通过反应合成制备的石墨烯量子点标记为GQDs，其中采用水合肼溶液调制的碱性前驱物溶液在微波辅助下通过反应合成制备的氮掺杂石墨烯量子点标记为NGQDs。作为优选的技术方案，将在所述步骤a中通过微波直接加热进行快速反应得到的石墨烯量子点产物混合液经过透析去除未反应的前驱物和不溶性中间产物。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明微波辅助下超快制备石墨烯量子点的方法，采用自下而上的制备方法从小分子1,3,6-三硝基芘为前驱物，在碱性条件下，甚至在3min内即能快速合成石墨烯量子点；合成方法简单，周期短，重复性高；所得石墨烯量子点均匀、稳定、荧光强，量子产率高，在暖白光LED和生物探针领域有很重要的应用价值；
2.本发明制备石墨烯量子点具有优异的荧光特性，可应用于成本低、寿命长、环境友好的LEDs；同时本发明石墨烯量子点还具有良好的生物相容性、低毒性和荧光稳定性，能够更好的对生物细胞成像；
3.本发明所制备的石墨烯量子点有较多的羟基官能团，易溶于水，并且能长时间在水溶液中稳定存在；石墨烯量子点在水合肼合成条件下还可以实现氮掺杂；
4.本发明所述的石墨烯量子点的平均直径能达到3.3nm，平均厚度能达到1.8nm，只有少数几层石墨烯纳米片组成，具有量子限域效应，在发光器件和生物探针等领域更具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的X射线衍射图。
图2为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的的原子力扫描电子显微镜图像，其中a为GQDs，b为NGQDs。
图3为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的的透射电子显微镜图像及其尺寸分布图像，其中a为GQDs，b为NGQDs。
图4为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的的红外光谱图，其中a为GQDs，b为NGQDs。
图5为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的的吸收及荧光光谱图，插图为量子点溶液照片；其中a为GQDs，b为NGQDs。
图6为本发明实施例一制备的石墨烯量子点GQDs的制作实施例五的发光器件的光谱图及其色坐标图和暖白色LEDs器件发光照片。
图7为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的作为实施例六的荧光探针对Hela细胞进行成像的荧光照片，其中a为GQDs，b为NGQDs。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一
在本实施例中，一种石墨烯量子点由层数不大于5层的少数几层纳米尺度的石墨烯纳米片层组成，部分石墨烯纳米片层包含连接在边位碳原子上羟基；所述石墨烯量子点的平均直径为3.3nm，石墨烯量子点的平均厚度为1.8nm，并且所述石墨烯量子点包含C、N、O、H四种元素。
一种微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.采用1,3,6-三硝基芘作为前驱物，在超声条件下，将0.05g的1,3,6-三硝基芘均匀分散在5mL的水中，形成前驱物溶液，然后采用500μL的摩尔浓度为1M的NaOH溶液，调节前驱物溶液的pH值为碱性；并继续超声分散，使碱性前驱物溶液混匀；然后将碱性前驱物溶液转入到容积为10mL的石英材质的微波反应管中，在安东帕微波400仪器中进行反应，条件是：在180℃温度下，在施加微波条件下，碱性前驱物溶液作为反应用液体系，通过微波直接加热进行快速反应3min，得到石墨烯量子点产物混合液；
b.待在所述步骤a中制备的石墨烯量子点产物混合液冷却后进行纯化处理，即，首先将石墨烯量子点产物混合液从反应管中取出，用微孔尺寸为220nm的微孔滤膜进行过滤，将过滤后的滤液转移到透析袋内进行透析处理，去除未反应的前驱物和不溶性中间产物，最后得到纯化的包含本发明石墨烯量子点的石墨烯量子点溶液，标记为GQDs。本实施例在微波辅助下超快制备的石墨烯量子点是在3分钟内前驱物通过微波直接合成制备得到的，平均直径在3.3nm，厚度在1.8nm的少数几层石墨烯纳米片组成。石墨烯量子点的石墨烯纳米片层包含连接在边位碳原子上羟基，易溶于水，并且能长时间在水溶液中稳定存在。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.采用1,3,6-三硝基芘作为前驱物，在超声条件下，将0.05g的1,3,6-三硝基芘均匀分散在5mL的水中，形成前驱物溶液，然后采用500μL的摩尔浓度为1M的水合肼溶液，调节前驱物溶液的pH值为碱性；并继续超声分散，使碱性前驱物溶液混匀；然后将碱性前驱物溶液转入到容积为10mL的石英材质的微波反应管中，在安东帕微波400仪器中进行反应，条件是：在180℃温度下，在施加微波条件下，碱性前驱物溶液作为反应用液体系，通过微波直接加热进行快速反应3min，得到实现氮掺杂的石墨烯量子点产物混合液；
b.待在所述步骤a中制备的石墨烯量子点产物混合液冷却后进行纯化处理，即，首先将石墨烯量子点产物混合液从反应管中取出，用微孔尺寸为220nm的微孔滤膜进行过滤，将过滤后的滤液转移到透析袋内进行透析处理，去除未反应的前驱物和不溶性中间产物，最后得到纯化的包含本发明石墨烯量子点的石墨烯量子点溶液，标记为NGQDs。
实验测试分析：
对实施例一采用NaOH溶液调制的碱性前驱物溶液在微波辅助下通过反应合成制备的石墨烯量子点标记为GQDs和实施例二采用水合肼溶液调制的碱性前驱物溶液在微波辅助下通过反应合成制备的氮掺杂石墨烯量子点标记为NGQDs分别进行X射线衍射检测、原子力扫描电子显微镜观察、透射电子显微镜观察、红外光谱检测和吸收及荧光光谱检测，参加图1～5。图1为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的X射线衍射图。由图1可知两种石墨烯量子点在26°有典型的石墨峰，代表石墨[002]晶面。图2为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的的原子力扫描电子显微镜图像，其中a为GQDs，b为NGQDs。由图2可知两种石墨烯量子点由1～10层的石墨烯纳米片组成。图3为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的的透射电子显微镜图像及其尺寸分布图像，其中a为GQDs，b为NGQDs。由图3可知石墨烯量子点平均直径为3.3nm。由图4为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的的红外光谱图，其中a为GQDs，b为NGQDs。图4可知，表明该石墨烯量子点的元素组成，显示出量子点有很多羟基官能团，而NGQDs则实现了氮掺杂。图5为本发明实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的的吸收及荧光光谱图，插图为量子点溶液照片；其中a为GQDs，b为NGQDs。图5可知微波辅助下石墨烯量子点具有很好的可见光吸收和荧光性质。实施例一和实施例二制备在微波辅助下超快制备石墨烯量子点具有如图1所示的X射线衍射图和图4所示的红外光谱图。所述的微波辅助下超快制备石墨烯量子点以小分子1,3,6-三硝基芘为前驱物，在微波辅助下对分子直接加热而非热传导的加热方式的制备方法；所述的微波辅助下超快制备石墨烯量子点是在3分钟内即可制备荧光稳定的石墨烯量子点，效率显著。本发明上述实施例微波辅助下超快制备石墨烯量子点的方法采用自下而上的制备方法从小分子1,3,6-三硝基芘为前驱物，在碱性条件下，3min内快速合成石墨烯量子点。本发明上述实施例所制备的石墨烯量子点有较多的羟基官能团，易溶于水，并且能长时间在水溶液中稳定存在。其中实施例二制备石墨烯量子点在水合肼合成条件下还可以实现氮掺杂。本发明上述实施例合成方法简单，周期短，重复性高。所得石墨烯量子点均匀、稳定、荧光强，量子产率高。
实施例三
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.采用1,3,6-三硝基芘作为前驱物，在超声条件下，将0.02g的1,3,6-三硝基芘均匀分散在10mL的水中，形成前驱物溶液，然后采用摩尔浓度为0.1M的NaOH溶液，调节前驱物溶液的pH值为9；并继续超声分散，使碱性前驱物溶液混匀；然后将碱性前驱物溶液转入到容积为10mL的石英材质的微波反应管中，在安东帕微波400仪器中进行反应，条件是：在120℃温度下，在施加微波条件下，碱性前驱物溶液作为反应用液体系，通过微波直接加热进行快速反应30min，得到石墨烯量子点产物混合液；
b.待在所述步骤a中制备的石墨烯量子点产物混合液冷却后进行纯化处理，即，首先将石墨烯量子点产物混合液从反应管中取出，用微孔尺寸为220nm的微孔滤膜进行过滤，将过滤后的滤液转移到透析袋内进行透析处理，去除未反应的前驱物和不溶性中间产物，最后得到纯化的包含本发明石墨烯量子点的石墨烯量子点溶液，标记为GQDs。
本实施例所制备的石墨烯量子点有较多的羟基官能团，易溶于水，并且能长时间在水溶液中稳定存在。本发明上述实施例合成方法简单，周期短，重复性高。所得石墨烯量子点均匀、稳定、荧光强，量子产率高。
实施例四
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.采用1,3,6-三硝基芘作为前驱物，在超声条件下，将1.5g的1,3,6-三硝基芘均匀分散在1000mL的水中，形成前驱物溶液，然后采用摩尔浓度为10M的NaOH溶液，调节前驱物溶液的pH值为13；并继续超声分散，使碱性前驱物溶液混匀；然后将碱性前驱物溶液转入到容积为10mL的石英材质的微波反应管中，在安东帕微波400仪器中进行反应，条件是：在180℃温度下，在施加微波条件下，碱性前驱物溶液作为反应用液体系，通过微波直接加热进行快速反应1min，得到石墨烯量子点产物混合液；
b.待在所述步骤a中制备的石墨烯量子点产物混合液冷却后进行纯化处理，即，首先将石墨烯量子点产物混合液从反应管中取出，用微孔尺寸为220nm的微孔滤膜进行过滤，将过滤后的滤液转移到透析袋内进行透析处理，去除未反应的前驱物和不溶性中间产物，最后得到纯化的包含本发明石墨烯量子点的石墨烯量子点溶液，标记为GQDs。
本实施例所制备的石墨烯量子点有较多的羟基官能团，易溶于水，并且能长时间在水溶液中稳定存在。本发明上述实施例合成方法简单，周期短，重复性高。所得石墨烯量子点均匀、稳定、荧光强，量子产率高。
实施例五
在本实施例中，发光器件的制备：
参见图6，石墨烯量子点在发光器件中应用：将实施例一制备的石墨烯量子点500μL加入到2g硅胶中，再用匀胶机进行搅拌15min，将石墨烯量子点与硅胶充分混合制成石墨烯量子点及硅胶的混合物浆料，然后将石墨烯量子点及硅胶的混合物浆料在蓝光芯片器件上滴加成膜，制备荧光材料层，制成LED器件，然后对LED器件通入30mA的电流及加入2.7V的工作电压下，使LED器件发射出暖白光。在本实施例中，参见图6，一种石墨烯量子点在发光器件中应用，采用实施例一制备的石墨烯量子点替代LED中的荧光粉，在蓝光芯片器件上制备荧光材料层，在450nm蓝光芯片激发下，使LED器件发射出暖白光，如图6所示。
实施例五
在本实施例中，Hela细胞的荧光成像：
石墨烯量子点在活细胞成像中的应用：在装有2mL培养基的直径为40mm的无菌培养皿中种植大约20万个Hela细胞，控制培养箱内温度为37℃，并调整培养箱内为CO2气氛，在培养箱中培养Hela细胞24小时后，将培养液换成含有实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点的培养液，将0.02mL的石墨烯量子点溶液与1.98mL培养基混合，在同样条件下再共同培育2小时，然后将细胞置于激光共聚焦显微镜下进行成像，激发波长为488nm时，所得Hela细胞的荧光图像如图7所示。本实施例石墨烯量子点在活细胞成像中的应用，将实施例一和实施例二制备的石墨烯量子点分别作为着色剂材料，使活细胞的细胞核的染色体成像。
综上所述，本发明上述实施例在微波辅助下超快制备石墨烯量子点的方法，采用自下而上的制备方法从小分子1,3,6-三硝基芘为前驱物，在碱性条件下，甚至在3min内即能快速合成石墨烯量子点；合成方法简单，周期短，重复性高；所得石墨烯量子点均匀、稳定、荧光强，量子产率高，在暖白光LED和生物探针领域有很重要的应用价值；本发明上述实施例制备石墨烯量子点具有优异的荧光特性，可应用于成本低、寿命长、环境友好的LEDs；同时本发明石墨烯量子点还具有良好的生物相容性、低毒性和荧光稳定性，能够更好的对生物细胞成像；本发明上述实施例所制备的石墨烯量子点有较多的羟基官能团，易溶于水，并且能长时间在水溶液中稳定存在；石墨烯量子点在水合肼合成条件下还可以实现氮掺杂；本发明上述实施例所述的石墨烯量子点的平均直径能达到3.3nm，平均厚度能达到1.8nm，只有少数几层石墨烯纳米片组成，具有量子限域效应，在发光器件和生物探针等领域更具有广泛的应用前景。
上面结合说附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明石墨烯量子点及其应用和微波辅助下制备石墨烯量子点的方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种石墨烯量子点，其特征在于：由层数不大于十层的少数几层纳米尺度的石墨烯纳米片层组成，部分石墨烯纳米片层包含连接在边位碳原子上羟基；所述石墨烯量子点的平均直径为2～7nm，石墨烯量子点的平均厚度为0.6～3.6nm，并且所述石墨烯量子点包含C、N、O、H四种元素。
2.根据权利要求1所述石墨烯量子点，其特征在于：由层数不大于五层的少数几层纳米尺度的石墨烯纳米片层组成，石墨烯量子点平均直径为3.3nm，平均厚度为1.8nm。
3.一种石墨烯量子点在发光器件中应用，其特征在于：采用权利要求1所述石墨烯量子点替代LED中的荧光粉，在蓝光芯片器件上制备荧光材料层，在450nm蓝光芯片激发下，使LED器件发射出暖白光。
4.根据权利要求3所述石墨烯量子点在发光器件中应用，其特征在于：将所述石墨烯量子点500μL加入到2g硅胶中，再用匀胶机进行搅拌至少15min，将石墨烯量子点与硅胶充分混合制成石墨烯量子点及硅胶的混合物浆料，然后将石墨烯量子点及硅胶的混合物浆料滴加成膜或涂覆在蓝光芯片器件上，制备荧光材料层，制成LED器件，然后对LED器件通入30mA的电流及加入2.7V的工作电压下，使LED器件发射出暖白光。
5.一种石墨烯量子点在活细胞成像中的应用，其特征在于：将权利要求1所述石墨烯量子点作为着色剂材料，使活细胞的细胞核的染色体成像。
6.根据权利要求5所述石墨烯量子点在活细胞成像中的应用，其特征在于：将权利要求1所述石墨烯量子点和细胞培养基共同培养1-3h，且使石墨烯量子点和细胞培养基混合物中的石墨烯量子点的浓度为10～100mg/L；然后在双光子显微镜下对培养得到的细胞进行观测，进行活细胞成像。
7.根据权利要求6所述石墨烯量子点在活细胞成像中的应用，其特征在于：在双光子显微镜下对培养得到的细胞进行观测时，激发的波长为405～488nm。
8.根据权利要求5～7中任意一项所述石墨烯量子点在活细胞成像中的应用，其特征在于：所述活细胞为Hela细胞。
9.一种微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.采用1,3,6-三硝基芘作为前驱物，在超声条件下，将0.02～1.5g的1,3,6-三硝基芘均匀分散在10～1000mL的水中，形成前驱物溶液，然后采用摩尔浓度为0.1-10M的NaOH溶液或水合肼溶液，调节前驱物溶液的pH值为碱性；并继续超声分散，使碱性前驱物溶液混匀；然后将碱性前驱物溶液转入到容积为10mL的石英材质的微波反应管中，在120～180℃温度下，在施加微波条件下，碱性前驱物溶液作为反应用液体系，通过微波直接加热进行快速反应1～30min，得到石墨烯量子点产物混合液；
b.待在所述步骤a中制备的石墨烯量子点产物混合液冷却后进行纯化处理，即，首先将石墨烯量子点产物混合液从反应管中取出，用微孔尺寸不大于220nm的微孔滤膜进行过滤，将过滤后的滤液转移到透析袋内进行透析处理，最后得到纯化的包含权利要求1所述石墨烯量子点的石墨烯量子点溶液，其中采用NaOH溶液调制的碱性前驱物溶液在微波辅助下通过反应合成制备的石墨烯量子点标记为GQDs，其中采用水合肼溶液调制的碱性前驱物溶液在微波辅助下通过反应合成制备的氮掺杂石墨烯量子点标记为NGQDs。
10.根据权利要求9所述微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，其特征在于：在所述步骤a中，碱性前驱物溶液通过微波直接加热进行快速反应1～3min，得到石墨烯量子点产物混合液。
11.根据权利要求9所述微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，其特征在于：在所述步骤a中，在碱性前驱物溶液利用微波直接加热进行快速反应之前，将碱性前驱物溶液的pH值调节为9-13。
12.根据权利要求9所述微波辅助下制备石墨烯量子点的方法，其特征在于：在所述步骤b中，将在所述步骤a中通过微波直接加热进行快速反应得到的石墨烯量子点产物混合液经过透析去除未反应的前驱物和不溶性中间产物。
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