D2)的X射線衍射譜圖。
[0024]圖7 260°C熱解2小時(shí)所得碳量子點(diǎn)(CD2)外圍有機(jī)官能團(tuán)的核磁共振氫譜與碳譜，示意圖與譜圖結(jié)果可一一對(duì)應(yīng)。
[0025]圖8 260°C熱解2小時(shí)所得碳量子點(diǎn)(⑶2)的X射線光電子能譜圖。
[0026]圖9 260°C熱解2小時(shí)所得碳量子點(diǎn)(⑶2)超純水分散液(0.02毫克/毫升)的紫外可見(jiàn)吸收光譜和在不同激發(fā)波長(zhǎng)下的熒光發(fā)射譜圖，插圖為其在日光(a)和紫外燈(b)下的樣品照片。
[0027]圖10陰離子分別為Br (行1，2)和N(CF3S02)2 (行3，4)的熱解2小時(shí)所得碳量子點(diǎn)(⑶2)于日光(行1，3)和紫外燈(行2，4)照下的光學(xué)照片。所用溶劑依次為(從左到右):超純水、乙醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、石油醚和環(huán)己燒。
【具體實(shí)施方式】
[0028]咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為Br的水溶性碳量子點(diǎn)的制備方法實(shí)施例1
將1克檸檬酸和3.67克1-(3-氨基丙基)-3-甲基咪唑溴鹽分散于20毫升超純水中，60°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除超純水得到膠狀物，然后氬氣保護(hù)下，將膠狀物在240°C攪拌回流1小時(shí)，冷卻后加入30毫升超純水并將該分散液置于截留分子量為1000的透析袋中透析2~3天，得到的透析液在紫外燈照射下有熒光(如圖1所示)，說(shuō)明有碳量子點(diǎn)生成。
[0029]實(shí)施例2
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將熱解溫度提高至260°C，其它條件不變，將透析液烘干得到咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為Br的碳量子點(diǎn)，產(chǎn)率為2.03%，平均粒徑為1.1 nm (如圖2所示)，Φ = 13.9% (如圖3所示)。
[0030]實(shí)施例3
在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，將攪拌回流時(shí)間增加至2小時(shí)，其它條件不變，其它條件不變，得到咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為Br的碳量子點(diǎn)，產(chǎn)率為10.3%，平均粒徑為1.1 nm(如圖4所示)，Φ = 25.1% (如圖3所示)。
[0031]實(shí)施例4
在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，將攪拌回流時(shí)間增加至3小時(shí)，其它條件不變，得到咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為Br的碳量子點(diǎn),產(chǎn)率為19.7%,平均粒徑為1.1 nm(如圖2所示)，Φ=8.69% (如圖3所示)。
[0032]實(shí)施例5
在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，將攪拌回流時(shí)間增加至4小時(shí)，其它條件不變，得到咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為Br的碳量子點(diǎn)，產(chǎn)率為27.7%，Φ = 8.56% (如圖3所示)。
[0033]油溶性碳量子點(diǎn)的制備方法實(shí)施例6
向?qū)嵤├?所得咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為Br的水溶性碳量子點(diǎn)超純水分散液(1 _克/ _升)中加入過(guò)量LiN(CF3S02)2和乙酸乙酯,碳量子點(diǎn)發(fā)生尚子交換，陰尚子由Br變?yōu)镹(CF3S02)2并發(fā)生相轉(zhuǎn)移(超純水相?乙酸乙酯相)，分離乙酸乙酯相，烘干，得咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為N(CF3S02)2的油溶性碳量子點(diǎn)，其熒光量子產(chǎn)率高達(dá)46.3%。
[0034]咪唑類(lèi)離子液體修飾的、反離子為Br的水溶性碳量子點(diǎn)的純化方法實(shí)施例7
向?qū)嵤├?所得咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為N(CF3S02)2的油溶性碳量子點(diǎn)乙酸乙酯分散液(1毫克/毫升)中加入超純水和NaBr，碳量子點(diǎn)發(fā)生離子交換，陰離子由N(CF3S02)2重新變回Br并再次發(fā)生相轉(zhuǎn)移(乙酸乙酯相》超純水相)，分離超純水相，透析、烘干，得純化后的咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為Br的水溶性碳量子點(diǎn)。
[0035]咪唑類(lèi)離子液體修飾的、反離子為其他陰離子的水溶性碳量子點(diǎn)的制備方法實(shí)施例8
向?qū)嵤├?所得咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為N(CF3S02)2的油溶性碳量子點(diǎn)乙酸乙酯分散液(1毫克/毫升)中加入超純水和NaCl，碳量子點(diǎn)發(fā)生離子交換，陰離子由N(CF3S02)2變?yōu)镃l并發(fā)生相轉(zhuǎn)移(乙酸乙酯相》超純水相)，分離超純水相，透析、烘干，得咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為C1的水溶性碳量子點(diǎn)，其熒光量子產(chǎn)率高達(dá)60.1%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一類(lèi)離子液體修飾碳量子點(diǎn)的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: ①將檸檬酸和氨基咪唑溴鹽分散于超純水中，然后除去超純水得到膠狀物； ②將膠狀物在氬氣保護(hù)下，20(T26(TC攪拌回流1~4小時(shí)； ③將步驟②的反應(yīng)液冷至室溫，加入超純水并將該分散液置于透析袋中透析2~3天； ④將透析液烘干，得到咪唑類(lèi)離子液體修飾的、陰離子為Br的水溶性碳量子點(diǎn)； ⑤將步驟④所得的碳量子點(diǎn)溶解于超純水，加入油溶性鹽及油相，碳量子點(diǎn)發(fā)生離子交換和相轉(zhuǎn)移，分離有機(jī)相，烘干，得到油溶性碳量子點(diǎn)； ⑥將步驟⑤所得的油溶性碳量子點(diǎn)溶解于油相，加入水溶性鹽和超純水，碳量子點(diǎn)再次發(fā)生離子交換和相轉(zhuǎn)移，分離超純水相，透析、烘干，得到純化后的水溶性碳量子點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟①中檸檬酸和氨基咪唑溴鹽的質(zhì)量比為1:2?1:10。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:步驟①中檸檬酸和氨基咪唑溴鹽的總質(zhì)量為3~11克，超純水的體積為15~40毫升；步驟③中加入的超純水的體積為20~50毫升。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟①中氨基咪唑溴鹽為1-(2-氨基乙基)-3-甲基咪唑溴鹽、1-(3-氨基丙基)-3-甲基咪唑溴鹽、1-(4-氨基丁基)-3-甲基咪唑溴鹽或1-(3-氨基丙基)-3-乙基咪唑溴鹽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟③中所選透析袋的截留分子量為 500~2000。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟⑤中加入的油溶性鹽為L(zhǎng)iCF3S03、NaCF3S03、KCF3S03、LiN(CF3S02)2、NaN(CF3S02)2、KN(CF3S02)2、二 -乙基己基琥珀酸酯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟⑥中加入的水溶性鹽為NaCl、NaBr、Nal、KC1、KBr、K1、LiN03、NaN03 或 KN03。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟⑤和步驟⑥中加入的油相為乙酸乙酯、丙酮或DMF。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一類(lèi)離子液體修飾碳量子點(diǎn)的制備方法，將檸檬酸與氨基咪唑溴鹽溶于超純水，除水得到膠狀物，然后將其攪拌回流，冷卻后加超純水重新分散，繼而透析2-3天，烘干后得到陰離子為溴離子的碳量子點(diǎn)；將該碳量子點(diǎn)溶解于超純水中，向其中引入特定陰離子（如N(CF3SO2)2-）和油相（如乙酸乙酯），碳量子點(diǎn)發(fā)生陰離子交換，由超純水相轉(zhuǎn)移到油相，分離油相，可得到陰離子為N(CF3SO2)2-的碳量子點(diǎn)；繼續(xù)引入其它陰離子（如Cl-），碳量子點(diǎn)又可以從油相轉(zhuǎn)移到超純水相。本發(fā)明經(jīng)過(guò)一次或多次相轉(zhuǎn)移并分離油相和超純水相可得一系列含不同陰離子的、溶解性和熒光性質(zhì)可調(diào)的高純度碳量子點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】C09K11/65
【公開(kāi)號(hào)】CN105315993
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410348124
【發(fā)明人】李洪光, 王寶剛, 阮紅, 郝京誠(chéng)
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2014年7月22日