本發明涉及納米材料制備技術領域，尤其涉及一種結晶誘導橙紅色發光固態碳點的制備方法。該制備方法包括如下步驟：(1)將稱量的鄰苯二甲酸和硫脲藥品充分溶解到N,N?二甲基甲酰胺溶劑或乙醇溶劑中，得溶液；(2)將步驟(1)得到的溶液進行微波反應；(3)將步驟(2)得到的反應溶液使用去離子水進行提純；(4)將提純的沉積物烘干、研磨，得固態碳點粉末。該制備方法的固態發光量子產率達17％，具有溶劑用量少、制備工藝簡單、可重復性高的優點。

技術領域

本發明涉及納米材料制備技術領域，尤其涉及一種結晶誘導橙紅色發光固態碳點的制備方法。

背景技術

碳點(CDs)是近年來發現的一種新型碳材料，由于其獨特的光學、化學和物理特性而得到了廣泛的研究。作為傳統的半導體量子點和有機染料最有前途的替代，碳點不僅保持了碳材料毒性小、生產成本低、生物相容性好等優點，還擁有發光范圍可調、光穩定性好、易于功能化等優勢。故在傳感器、光催化、LED、指紋識別等領域有著良好的應用前景。

然而，多數制備的碳點僅在溶液態發光，干燥溶液后因聚集誘導猝滅導致在固態下不發光或者發出微弱的熒光，即光減弱。為了拓展此類材料在LED和顯示等領域的實際應用，固態時優異的發光性能成為這些材料的瓶頸之一。

目前，復合制備(多數采用二步法)是多數研究者采用的制備固態發光碳點的方法，借助PVA/PVP、無機化合物、硅烷類材料甚至MOF等多孔材料進行發光碳點的包覆，實現“限域”作用。盡管碳點發光性能得以保護，同時又帶來了新的問題，如發光性能改變，二次復合增加了工藝的復雜程度，復合引入新的機理問題等。另外，現有多數碳點發光為藍綠色，長波長區的紅色發光碳點材料較少，即使已經發現了紅色發光的碳點，它們的熒光量子產率(FLQYs)也遠遠低于前期藍綠光區的碳點。所以，高效紅色發光碳點及碳點復合材料的制備也是目前碳點發光材料領域急需突破的課題之一，這也限制了這些材料在生物成像、WLED以及顯示等方面的應用推廣。

顯然，一步合成固態高效發光碳點將節約制備該類材料的時間成本，縮短工藝流程，減少二次復合帶來的不確定因素。而直接獲得固態碳點材料的高產率橙紅色發光更能為該類材料的應用推廣提供現實的可能性。目前,尚未有高產率橙紅色發光碳點材料制備的相關報導。

發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種結晶誘導橙紅色發光固態碳點的制備方法，固態發光量子產率達17％，具有溶劑用量少、制備工藝簡單、可重復性高的優點，彌補了現有固態發光碳點大多只發藍綠光的局限，解決了現有技術中存在的問題。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種結晶誘導橙紅色發光固態碳點的制備方法,包括如下操作步驟：

(1)將一定摩爾配比的鄰苯二甲酸和硫脲藥品充分溶解到N,N-二甲基甲酰胺溶劑或乙醇溶劑中，得溶液；

(2)將步驟(1)得到的溶液進行微波加熱反應；

(3)將步驟(2)得到的反應溶液使用去離子水進行提純；

(4)將步驟(3)提純得到的沉積物烘干、研磨，得固態碳點粉末。

進一步地，步驟(1)所述鄰苯二甲酸和硫脲藥品的摩爾比為(2-10):5；溶劑優選N,N-二甲基甲酰胺溶劑；步驟(1)采用超聲的方式進行充分溶解。

進一步地，步驟(1)溶劑用量為10-20mL。

進一步地，步驟(2)微波加熱反應功率為640-800W，反應時間2min-3min。

進一步地，步驟(3)提純方式為超聲攪拌后離心、去除上清液；步驟(3)提純操作至少重復三次。

進一步地，離心操作條件為10000rpm-12000rpm離心3min-5min。