CN110184051A - 一种荧光碳量子点的制备方法 - Google Patents
一种荧光碳量子点的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110184051A CN110184051A CN201910532462.0A CN201910532462A CN110184051A CN 110184051 A CN110184051 A CN 110184051A CN 201910532462 A CN201910532462 A CN 201910532462A CN 110184051 A CN110184051 A CN 110184051A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blue algae
- quantum dot
- algae powder
- carbon quantum
- preparation
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
-
- 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
- C09K11/65—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/01—Crystal-structural characteristics depicted by a TEM-image
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/82—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及纳米材料制备技术领域。一种荧光碳量子点的制备方法,包括以下步骤:以蓝藻粉作为原材料,在80℃的条件下干燥40h,直到蓝藻粉的含水量降至20%以下,得到干燥后的蓝藻粉,干燥后的蓝藻粉用孔径为60mm的不锈钢筛子筛选,得到筛选后的蓝藻粉,筛选后的蓝藻粉与纯净水混合,搅拌,得到混合物,混合物转移至装有聚四氟乙烯的高压釜中,在120℃~180℃的条件下加热,加热时间为8~12h,加热结束后冷却至室温,收集反应物,反应物用孔径为0.22µm的微孔膜过滤,然后用透析袋透析30~36h,最后用真空冷冻干燥法处理,得到固体蓝藻源碳量子点。本制备方法操作简单,生产效率高,所制备的碳量子点有利于细胞标记、生物成像和荧光探针等应用。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料制备技术领域。
背景技术
碳量子点是一种以碳为骨架结构的新型纳米材料,具有独特的、可调谐的光致发光特性、易于功能化、高光稳定性、优良的碘相容性和环境影响小等特性,碳量子点在电化学免疫传感和生物医学成像中拥有广泛的应用。
近几年来,广泛的研究工作都集中在合成具备不同排放性能和协同效应的碳量子点上,具体的方法包括电弧放电处理、电化学剥落、激光烧蚀和化学氧化等,但是这些方法都存在着原材料成本高、流程复杂、合成条件苛刻或者能源依赖性高等问题,不利于生产生活中的实际应用,严重限制了碳量子点的大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简单、生产效率高、绿色环保的荧光碳量子点的制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种荧光碳量子点的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:以蓝藻粉作为原材料,在80℃的条件下干燥40h,直到蓝藻粉的含水量降至20%以下,得到干燥后的蓝藻粉;
步骤二:将在步骤一中所述的干燥后的蓝藻粉用不锈钢筛子筛选,得到筛选后的蓝藻粉;
步骤三:在步骤二中所述的筛选后的蓝藻粉与纯净水混合,搅拌,得到混合物;
步骤四:在步骤三中所述的混合物转移至高压釜中,在120℃~180℃的条件下加热,加热时间为8~12h,加热结束后冷却至室温,收集反应物;
步骤五:在步骤四中所述的反应物用微孔膜过滤去除大颗粒,然后用透析袋透析,去除所有的反应残留物和副产物,最后用真空冷冻干燥法处理,得到固体蓝藻源碳量子点。
进一步地,所述的不锈钢筛子的孔径为60mm。
进一步地,所述的高压釜内部装有聚四氟乙烯。
进一步地,所述的微孔膜的孔径为0.22µm。
进一步地,所述的透析袋的透析时间为30~36h。
本发明的有益效果是:采用本发明制备的荧光碳量子点尺寸分布均匀,生产效率高,重复性和分散性较好,荧光效果强和发光稳定性高;制备的荧光碳量子点毒性低,生物相容性好,有利于细胞标记、生物成像和荧光探针等应用;本发明以蓝藻作为原材料,蓝藻成本低,且容易获得,在生产过程中无需特殊防护,操作简单,绿色环保。
附图说明
图1是本发明实施例中所制备产物的投射电镜图。
图2是本发明实施例中所制备产物的颗粒尺寸分布图。
图3是本发明实施例中所制备产物的拉曼光谱图。
图4是本发明实施例中所制备产物的X射线光电子能谱图。
图5是本发明实施例中所制备产物在不同浓度下作用细胞24h后对细胞活力的影响示意图。
具体实施方式
下面将结合的附图,对本发明实施例中的技术方案进行描述。
实施例1
以蓝藻粉为原材料,在80℃的条件下干燥40h,直到蓝藻粉的含水量降至20%以下,得到干燥后的蓝藻粉,然后将干燥后的蓝藻粉用孔径为60mm的不锈钢筛子筛选,得到筛选后的蓝藻粉,筛选后的蓝藻粉的重量为0.2g,筛选后的蓝藻粉与25mL纯净水混合,搅拌,得到混合物,将混合物转移至装有聚四氟乙烯的高压釜中,高压釜的容量设置为50mL,在120℃的条件下加热,加热时间为12h,加热结束后冷却至室温,收集反应物,反应物用孔径为0.22µm的微孔膜过滤去除大颗粒,然后用透析袋透析,去除所有的反应残留物和副产物,透析时间为36 h,最后用真空冷冻干燥法处理,得到固体蓝藻源碳量子点。
实施例2
以蓝藻粉为原材料,在80℃的条件下干燥40h,直到蓝藻粉的含水量降至20%以下,得到干燥后的蓝藻粉,然后将干燥后的蓝藻粉用孔径为60mm的不锈钢筛子筛选,得到筛选后的蓝藻粉,筛选后的蓝藻粉的重量为0.5g,筛选后的蓝藻粉与25mL纯净水混合,搅拌,得到混合物,将混合物转移至装有聚四氟乙烯的高压釜中,高压釜的容量设置为50mL,在120℃的条件下加热,加热时间为12h,加热结束后冷却至室温,收集反应物,反应物用孔径为0.22µm的微孔膜过滤去除大颗粒,然后用透析袋透析,去除所有的反应残留物和副产物,透析时间为36 h,最后用真空冷冻干燥法处理,得到固体蓝藻源碳量子点。
实施例3
以蓝藻粉为原材料,在80℃的条件下干燥40h,直到蓝藻粉的含水量降至20%以下,得到干燥后的蓝藻粉,然后将干燥后的蓝藻粉用孔径为60mm的不锈钢筛子筛选,得到筛选后的蓝藻粉,筛选后的蓝藻粉的重量为0.5g,筛选后的蓝藻粉与25mL纯净水混合,搅拌,得到混合物,将混合物转移至装有聚四氟乙烯的高压釜中,高压釜的容量设置为50mL,在180℃的条件下加热,加热时间为12h,加热结束后冷却至室温,收集反应物,反应物用孔径为0.22µm的微孔膜过滤去除大颗粒,然后用透析袋透析,去除所有的反应残留物和副产物,透析时间为36 h,最后用真空冷冻干燥法处理,得到固体蓝藻源碳量子点。
实施例4
以蓝藻粉为原材料,在80℃的条件下干燥40h,直到蓝藻粉的含水量降至20%以下,得到干燥后的蓝藻粉,然后将干燥后的蓝藻粉用孔径为60mm的不锈钢筛子筛选,得到筛选后的蓝藻粉,筛选后的蓝藻粉的重量为0.2g,筛选后的蓝藻粉与25mL纯净水混合,搅拌,得到混合物,将混合物转移至装有聚四氟乙烯的高压釜中,高压釜的容量设置为50mL,在180℃的条件下加热,加热时间为18h,加热结束后冷却至室温,收集反应物,反应物用孔径为0.22µm的微孔膜过滤去除大颗粒,然后用透析袋透析,去除所有的反应残留物和副产物,透析时间为36 h,最后用真空冷冻干燥法处理,得到固体蓝藻源碳量子点。
观察和检测上述实施例所制备的固体蓝藻源碳量子点,如图1和图2所示,固体蓝藻源碳量子点的形状呈球形,固体蓝藻源碳量子点的粒径为1.6~3.6nm,平均粒径为2.48nm;如图3和图4所示,固体蓝藻源碳量子点的结构中含有大量的非晶态碳,且包含有多个O-和N相关的官能团,这种结构的碳量子点具备优异的水溶性,固体蓝藻源碳量子点的水溶液在可见光下呈棕色,稀释之后的固体蓝藻源碳量子点的水溶液在紫外线照射下呈较强的蓝色荧光,固体蓝藻源碳量子点具备良好的光学性质,在pH值为4~10的范围内具有高稳定性,随着pH值的增加,在酸性和中性环境中,发光的强度仍保持不变,有利于细胞标识、生物成像和荧光探针等生物学应用领域。
图5是上述实施例所制备的固体蓝藻源碳量子点在不同浓度下作用于细胞24h后对细胞活力的影响示意图,从图5中可以看出,随着固体蓝藻源碳量子点的浓度增大,细胞存活率的下降幅度较低,当固体蓝藻源碳量子点的浓度达到100μg/mL时,细胞的存活率保持在94.4%,表现出所制备的固体蓝藻源碳量子点具有良好的生物相容性和较低的细胞毒性。
Claims (5)
1.一种荧光碳量子点的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一:以蓝藻粉作为原材料,在80℃的条件下干燥40h,直到蓝藻粉的含水量降至20%以下,得到干燥后的蓝藻粉;
步骤二:将在步骤一中所述的干燥后的蓝藻粉用不锈钢筛子筛选,得到筛选后的蓝藻粉;
步骤三:在步骤二中所述的筛选后的蓝藻粉与纯净水混合,搅拌,得到混合物;
步骤四:在步骤三中所述的混合物转移至高压釜中,在120℃~180℃的条件下加热,加热时间为8~12h,加热结束后冷却至室温,收集反应物;
步骤五:在步骤四中所述的反应物用微孔膜过滤去除大颗粒,然后用透析袋透析,去除所有的反应残留物和副产物,最后用真空冷冻干燥法处理,得到固体蓝藻源碳量子点。
2.根据权利要求1所述的荧光碳量子点的制备方法,其特征在于所述的不锈钢筛子的孔径为60mm。
3.根据权利要求1所述的荧光碳量子点的制备方法,其特征在于所述的高压釜内部装有聚四氟乙烯。
4.根据权利要求1所述的荧光碳量子点的制备方法,其特征在于所述的微孔膜的孔径为0.22µm。
5.根据权利要求1所述的荧光碳量子点的制备方法,其特征在于所述的透析袋的透析时间为30~36h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910532462.0A CN110184051A (zh) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | 一种荧光碳量子点的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910532462.0A CN110184051A (zh) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | 一种荧光碳量子点的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110184051A true CN110184051A (zh) | 2019-08-30 |
Family
ID=67722401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910532462.0A Withdrawn CN110184051A (zh) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | 一种荧光碳量子点的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110184051A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111234815A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种生物质碳量子点荧光检测器的制备及使用方法 |
CN111439742A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-24 | 河南理工大学 | 一种白光碳点的制备方法 |
CN111573654A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-08-25 | 山西大学 | 用于检测酸性环境pH的绿色荧光碳量子点及其制备方法 |
CN113046073A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-29 | 重庆大学 | 一种微藻基纳米碳量子点固体粉末及其制备方法和用途 |
CN115074124A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-20 | 广东石油化工学院 | 一种双色聚集诱导发光藻类碳量子点的制备方法 |
CN115259957A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-11-01 | 河北工业大学 | 蓝藻基碳量子点纳米硒肥的制备方法及其应用 |
-
2019
- 2019-06-19 CN CN201910532462.0A patent/CN110184051A/zh not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
WANG, X;等: "Green Preparation of Fluorescent Carbon Quantum Dots from Cyanobacteria for Biological Imaging", 《POLYMERS》 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111234815A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种生物质碳量子点荧光检测器的制备及使用方法 |
CN111439742A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-24 | 河南理工大学 | 一种白光碳点的制备方法 |
CN111439742B (zh) * | 2020-04-16 | 2022-10-11 | 河南理工大学 | 一种白光碳点的制备方法 |
CN111573654A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-08-25 | 山西大学 | 用于检测酸性环境pH的绿色荧光碳量子点及其制备方法 |
CN113046073A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-29 | 重庆大学 | 一种微藻基纳米碳量子点固体粉末及其制备方法和用途 |
CN115259957A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-11-01 | 河北工业大学 | 蓝藻基碳量子点纳米硒肥的制备方法及其应用 |
CN115259957B (zh) * | 2022-06-29 | 2023-09-08 | 河北工业大学 | 蓝藻基碳量子点纳米硒肥的制备方法及其应用 |
CN115074124A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-20 | 广东石油化工学院 | 一种双色聚集诱导发光藻类碳量子点的制备方法 |
CN115074124B (zh) * | 2022-07-29 | 2024-03-29 | 广东石油化工学院 | 一种双色聚集诱导发光藻类碳量子点的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110184051A (zh) | 一种荧光碳量子点的制备方法 | |
CN108059149B (zh) | 一种生物质荧光碳量子点及其制备方法 | |
Das et al. | Green approach to photoluminescent carbon dots for imaging of gram-negative bacteria Escherichia coli | |
Sun et al. | Green synthesis of carbon dots originated from Lycii Fructus for effective fluorescent sensing of ferric ion and multicolor cell imaging | |
CN106753352B (zh) | 一种氮掺杂的荧光碳量子点及其制备方法和应用 | |
CN106629659B (zh) | 一种以海藻为碳源的荧光碳量子点的制备方法和用途 | |
Zhang et al. | Biotoxicity of degradable carbon dots towards microalgae Chlorella vulgaris | |
CN110982520B (zh) | 一种硼氮共掺杂碳量子点及其制备和应用 | |
CN109609123B (zh) | 红/黄双波长氮、硫共掺杂荧光碳量子点及其制备与应用 | |
CN105236383A (zh) | 波长可调的碳量子点及其制备方法和应用 | |
CN107522190B (zh) | 一种碳量子点的合成方法 | |
CN108504349B (zh) | 一种罗丹明杂化碳点的制备方法及在线粒体靶向识别中的应用 | |
CN107502349B (zh) | 水溶性蓝紫光碳量子点的制备方法 | |
CN103848410A (zh) | 一种荧光碳量子点的水热制备方法 | |
CN107936965A (zh) | 一种具有高荧光量子产率碳量子点的制备方法及其在细胞成像中的应用 | |
CN108251107A (zh) | 一种钴离子掺杂碳量子点的制备及得到的碳量子点与应用 | |
CN108084997A (zh) | N掺杂荧光碳量子点的制备方法 | |
CN110272734A (zh) | 一种用于no检测的高量子产率碳量子点制备方法及其应用 | |
CN107603612B (zh) | 一种空心橙色荧光碳纳米粒子的制备方法及应用 | |
CN110257060A (zh) | 利用白藜芦醇制备碳点的方法及产品和应用 | |
CN110079309A (zh) | 一种蓝色发光碳量子点的绿色合成方法 | |
An et al. | Large-scale preparation of peanut-bran-derived carbon dots and their promoting effect on Italian lettuce | |
KR101405006B1 (ko) | 커피 잔사에서 만들어진 광 발광 탄소 나노점의 제조 및 제조 방법 | |
Fan et al. | Highly luminescent pH-responsive carbon quantum dots for cell imaging | |
Saheeda et al. | Green chemistry route to realize, high quantum yield carbon quantum dots for cellular imaging applications |
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 | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190830 |