專利名稱：一種用化學(xué)修飾法制備熒光顏色可控的石墨烯量子點(diǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石墨烯量子點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用化學(xué)修飾法制備熒光顏色可控的石墨烯量子點(diǎn)的方法。
背景技術(shù)：
碳基熒光材料(包括碳點(diǎn)，納米金剛石，熒光碳納米管，富勒烯及新興的熒光石墨烯)得到了人們廣泛的關(guān)注。它們具有下轉(zhuǎn)化、上轉(zhuǎn)化熒光性質(zhì)，化學(xué)穩(wěn)定性，良好的生物相容性以及低毒性；在生物成像，醫(yī)療診斷，催化和光伏器件方面有著廣泛的應(yīng)用前景。熒光石墨烯材料通常具有小于5層的片層結(jié)構(gòu)，由于相對簡單的單層結(jié)構(gòu)，是連接其他熒光碳材料的橋梁，可作為研究發(fā)掘熒光碳材料的未知性質(zhì)、熒光機(jī)理和應(yīng)用的模型體系，有非常
巨大的理論研究和應(yīng)用背景。目前人們發(fā)明了多種制備石墨烯量子點(diǎn)的有效方法，如聚焦離子束刻蝕等小批量刻蝕制備法；小分子出發(fā)，經(jīng)過有機(jī)合成，偶聯(lián)成石墨烯的溶液法；以及從不同種類的碳源出發(fā)，通過溶液切割裂解法。所有這些方法中，所制備的石墨烯量子點(diǎn)一般只具有單一顏色熒光，對于實(shí)際生物標(biāo)記及檢測應(yīng)用具有很大的限制因素?；诖?，發(fā)明一種有效地調(diào)控石墨烯量子點(diǎn)熒光的方法是非常必要的，一方面可以理解碳材料的熒光機(jī)理，另一方面可以在多色熒光領(lǐng)域應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前石墨烯量子點(diǎn)熒光顏色單一不可調(diào)的缺點(diǎn)，通過表面化學(xué)修飾的辦法，提供一種能夠調(diào)控石墨烯量子點(diǎn)熒光發(fā)射的方法。為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟1.制備綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)；2.對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)接枝方法達(dá)到調(diào)控?zé)晒獾哪康模?.對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原方法達(dá)到調(diào)控?zé)晒獾哪康?。具體為I :綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)的制備綠色突光石墨烯量子點(diǎn)的制備將氧化石墨烯粉末50 200暈克分散到10暈升N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，超聲(120W，100kHz)后轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，在150 300°C條件下反應(yīng)5 20個小時；反應(yīng)后取上清液，進(jìn)行旋蒸干燥，從而得到干燥的石墨烯量子點(diǎn)；將得到的干燥石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行兩步的梯度柱層析，固定相均為硅膠，第一步梯度柱層析的展開劑為二氯甲烷和甲醇的混合液，兩者的體積比為2 :1 3 :1，第二步梯度柱層析的展開劑為去離子水；第二步梯度柱層析后得到綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)；2 :對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行烷基胺修飾在質(zhì)量濃度為O. 5 I暈克/暈升綠色突光石墨烯量子點(diǎn)的10暈升水溶液中加入100 500微升I-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)的混合水溶液，在該混合水溶液中EDC-HCl含量為10 15毫摩爾，NHS含量為5 10毫摩爾；接著將此反應(yīng)體系室溫下(25°C)攪拌O. 5小時，隨后向其中加入30 50微升烷基胺(甲胺、乙胺、正丙胺、正丁胺、正己胺、正十二胺等)，室溫下(25°C)攪拌4 6小時；最后在80 100攝氏度下攪拌2 4小時,從而制備得到燒基胺修飾的石墨烯量子點(diǎn)(m-GQDs)；3.對烷基胺修飾的綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原在質(zhì)量濃度為O. 5 I暈克/暈升燒基胺修飾的綠色突光石墨烯量子點(diǎn)10暈升水溶液中加入30 50毫克硼氫化鈉，接著將此反應(yīng)體系在室溫下(25°C)攪拌4 6小時，將反應(yīng)產(chǎn)物用分子量為1000的滲析袋滲析，除掉鈉離子，從而在滲析袋內(nèi)得到熒光顏色可控的還原石墨烯量子點(diǎn)(r-GQDs)。本發(fā)明所述表面化學(xué)調(diào)控的實(shí)驗(yàn)方法可以有效地調(diào)控石墨烯量子點(diǎn)的熒光發(fā)射，對熒光機(jī)理的理解有著重大的指導(dǎo)意義。利用石墨烯量子點(diǎn)的上轉(zhuǎn)化熒光性質(zhì)，可將其應(yīng)用在雙光子生物成像方面；此技術(shù)可以減少傳統(tǒng)熒光物質(zhì)成像過程中，紫外光激發(fā)對生物 體的傷害。


圖I :本發(fā)明制備的三種石墨烯量子點(diǎn)的紅外譜圖；圖中標(biāo)記為各個基團(tuán)的位置；圖2 :本發(fā)明制備的三種石墨烯量子點(diǎn)的基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜譜圖，右圖為左圖的放大圖，從峰位可以看出，三種石墨烯量子點(diǎn)的分子量分布在700 3500之間，峰位差24，為兩個碳；圖3 :本發(fā)明制備的三種石墨烯量子點(diǎn)的形貌表征，a, b，c)分別為GQDs，m-GQDs,r-GQDs的透射電子顯微鏡，插圖分別為粒徑統(tǒng)計分布圖、電子衍射圖和高分辨透射電子圖像。d，e, f)分別為GQDs，m-GQDs, r-GQDs原子力顯微鏡，插圖為高度統(tǒng)計分布圖；圖4 :本發(fā)明制備的三種石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)a)綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)的吸收光譜，吸收峰位在320納米；b)綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)的熒光激發(fā)、發(fā)射譜(激發(fā)譜在516納米波長下收集，發(fā)射譜在416納米激發(fā)光下收集)，激發(fā)譜中785納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為；c)修飾石墨烯量子點(diǎn)(m-GQDs)的吸收光譜，吸收峰位在336納米；d)修飾石墨烯量子點(diǎn)的熒光激發(fā)、發(fā)射譜(激發(fā)譜在446納米波長下收集，發(fā)射譜在355納米激發(fā)光下收集)，激發(fā)譜中723納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為；e)還原石墨烯量子點(diǎn)(r-GQDs)的吸收光譜，吸收峰位在335納米；f)還原石墨烯量子點(diǎn)的熒光激發(fā)、發(fā)射譜(激發(fā)譜在430納米波長下收集，發(fā)射譜在349納米激發(fā)光下收集)，激發(fā)譜中709納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。圖5 :接枝乙胺的修飾石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)。a)吸收峰位在333納米；b)熒光激發(fā)、發(fā)射譜(激發(fā)譜在445納米波長下收集，發(fā)射譜在358納米激發(fā)光下收集)，激發(fā)譜中719納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。圖6 :接枝正丙胺的修飾石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)。a)吸收峰位在330納米；b)熒光激發(fā)、發(fā)射譜(激發(fā)譜在443納米波長下收集，發(fā)射譜在356納米激發(fā)光下收集)，激發(fā)譜中716納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。圖7 :接枝正丁胺的修飾石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)激發(fā)譜在444納米波長下收集，發(fā)射譜在351納米激發(fā)光下收集)，激發(fā)譜中708納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。
圖8 :接枝正己胺的修飾石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)激發(fā)譜在445納米波長下收集，發(fā)射譜在349納米激發(fā)光下收集)，激發(fā)譜中708納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。圖9 :接枝正十二胺的修飾石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)激發(fā)譜在443納米波長下收集，發(fā)射譜在360納米激發(fā)光下收集)，激發(fā)譜中720納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述，而不是要以此對本發(fā)明進(jìn)行限制。實(shí)施例I
I :綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)的制備將氧化石墨烯粉末100毫克分散到10毫升N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)中，將分散液超聲(120W，IOOkHz)分散，再轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在200°C條件下反應(yīng)10個小時；反應(yīng)后取上清液，進(jìn)行旋蒸干燥，從而得到干燥的的石墨烯量子點(diǎn)。將得到的干燥石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行兩步的梯度柱層析，固定相均為硅膠，第一步梯度柱層析的展開劑為二氯甲烷和甲醇的混合液，兩者的體積比為2 :1，第二步梯度柱層析的展開劑為去離子水；在第二相洗脫中，得到了綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)，質(zhì)量為O. 752毫克。2 :對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行甲胺基修飾在質(zhì)量濃度為O. 5暈克/暈升綠色石墨烯量子點(diǎn)10暈升水溶液中加入500微升I-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)混合水溶液，EDC-HCl含量為10毫摩，NHS含量為5毫摩。接著將此反應(yīng)體系在室溫下(25攝氏度)攪拌O. 5小時。隨后，加入50微升甲胺室溫下(25°C)攪拌4小時。最后在80攝氏度下攪拌2小時。從而制備得到甲胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)(m-GQDs)。3.對甲胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原在質(zhì)量濃度為O. 5暈克/暈升甲胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)(m-GQDs) 10暈升水溶液中加入30毫克硼氫化鈉，接著將此反應(yīng)體系在室溫下(25攝氏度)攪拌4小時。將反應(yīng)產(chǎn)物用分子量為1000的滲析袋滲析，除掉鈉離子。保留滲析袋內(nèi)部產(chǎn)物，從而制備得到還原石墨烯量子點(diǎn)(r-GQDs)。圖I顯示了三種石墨烯量子點(diǎn)(GQDs，m-GQDs, r-GQDs)的紅外譜圖，m-GQDs譜線上可以看到1570波數(shù)N-H的彎曲振動和1126波數(shù)C-HN-C的不對稱伸縮振動。從r-GQDs譜線上可以看到，GQDs原先的1048波數(shù)的環(huán)氧基團(tuán)徹底消失。圖2顯不了三種石墨烯量子點(diǎn)的分子量表征，分子量分布在700 3500之間，峰差為24,為兩個碳的差值。圖3顯示了三種石墨烯量子點(diǎn)的形貌表征。GQDs平均直徑為3. 2納米、平均高度為I. 02納米；m-GQDs平均直徑為3. 6納米、平均高度為I. 96納米；r_GQDs直徑為3. I納米、平均高度為O. 94納米。從分辨透射電子顯微鏡可以看到O. 34納米的晶格結(jié)構(gòu)。圖4顯示了石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)GQDs最優(yōu)化激發(fā)峰和發(fā)射峰分別為416納米和516納米，激發(fā)譜中785納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為；m-GQDs最優(yōu)化激發(fā)峰和發(fā)射峰分別為355納米和446納米，激發(fā)譜中723納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為；r_GQDs最優(yōu)化激發(fā)峰和發(fā)射峰分別為349納米和430納米，激發(fā)譜中709納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。實(shí)施例2
I :綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)的制備將氧化石墨烯粉末50毫克分散到10毫升N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)中，將分散液超聲(120W，IOOkHz)分散，再轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在150°C條件下反應(yīng)20個小時；反應(yīng)后取上清液，進(jìn)行旋蒸干燥，從而得到干燥的的石墨烯量子點(diǎn)。將得到的干燥石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行兩步的梯度柱層析，固定相均為硅膠，第一步梯度柱層析的展開劑為二氯甲烷和甲醇的混合液，兩者的體積比為3 :1，第二步梯度柱層析的展開劑為去離子水；在第二相洗脫中，得到了綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)，質(zhì)量為O. 545毫克。2 :對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行乙胺基修飾在質(zhì)量濃度為I暈克/暈升綠色石墨烯量子點(diǎn)10暈升水溶液中加入100微升I-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS) 混合水溶液，EDC-HCl含量為15毫摩，NHS含量為10毫摩。接著將此反應(yīng)體系在室溫下(25攝氏度)攪拌O. 5小時。隨后,加入30微升乙胺,在室溫下(25攝氏度)攪拌4小時。最后在80攝氏度下攪拌3小時。制備得到乙胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)。圖5顯示了修飾乙胺基石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)吸收峰位在333納米；最優(yōu)化激發(fā)峰和發(fā)射峰分別為358納米和455納米，激發(fā)譜中719納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為；當(dāng)激發(fā)光從320納米紅移到500納米，發(fā)射峰位從440納米紅移到550納米；當(dāng)用600 900的紅外光激發(fā)時，可以發(fā)射出短波長的可見光，顯示了優(yōu)良的上轉(zhuǎn)化熒光行為。3.對乙胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原在質(zhì)量濃度為I暈克/暈升乙胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)(m-GQDs) 10暈升水溶液中加入50毫克硼氫化鈉，接著將此反應(yīng)體系在室溫下(25攝氏度)攪拌6小時。將反應(yīng)產(chǎn)物用分子量為1000的滲析袋滲析，除掉鈉離子。保留滲析袋內(nèi)部產(chǎn)物，從而制備得到還原石墨烯量子點(diǎn)(r-GQDs)。實(shí)施例3I :綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)的制備綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)的制備方法同實(shí)施例1，只是氧化石墨烯粉末含量變?yōu)?00毫克分散到10毫升N，N- 二甲基甲酰胺中，且300°C條件下反應(yīng)5個小時。所得綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)，質(zhì)量為I. 278毫克。2 :對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行正丙胺基修飾在質(zhì)量濃度為I暈克/暈升綠色石墨烯量子點(diǎn)10暈升水溶液中加入500微升I-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)混合水溶液，EDC-HCl含量為10毫摩，NHS含量為5毫摩。接著將此反應(yīng)體系在室溫下(25攝氏度)攪拌O. 5小時。隨后，加入40微升正丙胺，在室溫下(25攝氏度)攪拌4小時。最后在100攝氏度下攪拌4小時。制備得到正丙胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)。圖6顯示了接枝正丙胺的修飾石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)吸收峰位在330納米；最優(yōu)化激發(fā)峰和發(fā)射峰分別為356納米和443納米，激發(fā)譜中716納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為；當(dāng)激發(fā)光從320納米紅移到500納米，發(fā)射峰位從440納米紅移到550納米；當(dāng)用600 900的紅外光激發(fā)時，可以發(fā)射出短波長的可見光，顯示了優(yōu)良的上轉(zhuǎn)化熒光行為。3.對正丙胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原對正丙胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原同實(shí)施例I。
實(shí)施例4I :綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)的制備綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)的制備方法同實(shí)施例I。2 :對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行正丁胺基修飾在質(zhì)量濃度為O. 5暈克/暈升綠色石墨烯量子點(diǎn)10暈升水溶液中加入500微升I-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)混合水溶液，EDC-HCl含量為10毫摩，NHS含量為5毫摩。接著將此反應(yīng)體系在室溫下(25攝氏度)攪拌O. 5小時。隨后,加入50微升正丁胺,在室溫下(25攝氏度)攪拌4小時。最后在80攝氏度下攪拌4小時。制備得到正丁胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)。圖7顯示了接枝正丁胺的修飾石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)最優(yōu)化激發(fā)峰和發(fā)射峰分別為351納米和444納
米，激發(fā)譜中708納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。3.對正丁胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原對正丁胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原同實(shí)施例I。實(shí)施例5I :綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)的制備綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)的制備方法同實(shí)施例I。2 :對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行正己胺基修飾在質(zhì)量濃度為O. 5暈克/暈升綠色石墨烯量子點(diǎn)10暈升水溶液中加入500微升I-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)混合水溶液，EDC-HCl含量為10毫摩，NHS含量為5毫摩。接著將此反應(yīng)體系在室溫下(25攝氏度)攪拌O. 5小時。隨后,加入50微升正己胺,在室溫下(25攝氏度)攪拌5小時。最后在80攝氏度下攪拌4小時。制備得到正己胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)。圖8顯示了接枝正己胺的修飾石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)最優(yōu)化激發(fā)峰和發(fā)射峰分別為349納米和445納米，激發(fā)譜中708納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。3.對正己胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原對正己胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原同實(shí)施例I。實(shí)施例6I :綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)的制備綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)的制備方法同實(shí)施例I。2 :對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行十二胺基修飾在質(zhì)量濃度為O. 5暈克/暈升綠色石墨烯量子點(diǎn)10暈升水溶液中加入500微升I-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)混合水溶液，EDC-HCl含量為15毫摩，NHS含量為10毫摩。接著將此反應(yīng)體系在室溫下(25攝氏度)攪拌0.5小時。隨后，加入50微升正十二胺，在室溫下(25攝氏度)攪拌6小時。最后在80攝氏度下攪拌4小時。制備得到十二胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)。圖9顯示了接枝正十二胺的修飾石墨烯量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)最優(yōu)化激發(fā)峰和發(fā)射峰分別為360納米和443納米，激發(fā)譜中720納米峰位為上轉(zhuǎn)化熒光行為。3.對十二胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原對十二胺基修飾的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原同實(shí)施例I。
上述實(shí)施例的投料比以及反應(yīng)條件等都可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，反應(yīng)所用的接枝烷基胺可以是一個碳到十個碳以上的線性或支化的小分子或齊聚物，接枝方法也不僅限于實(shí)施例中的方法，酰氯化反應(yīng)也可以得到比較理想的結(jié)果。所用的還原劑也可以是硼氫化鈉以外的其他還原劑。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不局限于上述 實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明構(gòu)思引導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)條件修改和改進(jìn)，所附權(quán)利要求概括了本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用化學(xué)修飾法制備熒光顏色可控的石墨烯量子點(diǎn)的方法，其步驟如下 1)綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)GQDs的制備 將氧化石墨烯粉末50 200毫克分散到10毫升N，N-二甲基甲酰胺中，超聲后轉(zhuǎn)移到反應(yīng)爸中，在150 300°C條件下反應(yīng)5 20個小時；反應(yīng)后取上清液,進(jìn)行旋蒸干燥,從而得到干燥的石墨烯量子點(diǎn)；將得到的干燥石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行兩步的梯度柱層析，第二步梯度柱層析后得到綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)GQDs ； 2)對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行烷基胺修飾 在質(zhì)量濃度為O. 5 I暈克/暈升綠色突光石墨烯量子點(diǎn)的10暈升水溶液中加入100 500微升I-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽EDC-HCL和N-羥基琥珀酰亞胺NHS的混合水溶液；接著將此反應(yīng)體系室溫下攪拌，隨后向其中加入30 50微升烷基胺，室溫下攪拌4 6小時；最后在80 100攝氏度下攪拌2 4小時,從而制備得到燒基胺修飾的石墨烯量子點(diǎn)m-GQDs ； 3)對烷基胺修飾的綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原 在質(zhì)量濃度為O. 5 I暈克/暈升燒基胺修飾的綠色突光石墨烯量子點(diǎn)的10暈升水溶液中加入30 50毫克硼氫化鈉，接著將此反應(yīng)體系在室溫下攪拌4 6小時，將反應(yīng)產(chǎn)物用分子量為1000的滲析袋滲析，除掉鈉離子，從而在滲析袋內(nèi)得到熒光顏色可控的還原石墨烯量子點(diǎn)r-GQDs。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用化學(xué)修飾法制備熒光顏色可控的石墨烯量子點(diǎn)的方法，其特征在于烷基胺為甲胺、乙胺、正丙胺、正丁胺、正己胺、或正十二胺。
3.如權(quán)利要求I所述的一種用化學(xué)修飾法制備熒光顏色可控的石墨烯量子點(diǎn)的方法，其特征在于步驟I)中所述的兩步梯度柱層析的固定相均為硅膠，第一步梯度柱層析的展開劑為二氯甲烷和甲醇的混合液，兩者的體積比為2 :1 3 :1，第二步梯度柱層析的展開劑為去離子水。
4.如權(quán)利要求I所述的一種用化學(xué)修飾法制備熒光顏色可控的石墨烯量子點(diǎn)的方法，其特征在于步驟2)中，在I-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽EDC-HCL和N-羥基琥珀酰亞胺NHS的混合水溶液中EDC-HCl含量為10 15毫摩爾，NHS含量為5 10毫摩爾。
全文摘要
本發(fā)明屬于石墨烯量子點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用化學(xué)修飾法制備熒光顏色可控的石墨烯量子點(diǎn)的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟1.制備綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)；2.對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)接枝方法達(dá)到調(diào)控?zé)晒獾哪康模?.對綠色熒光石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)還原方法達(dá)到調(diào)控?zé)晒獾哪康摹１景l(fā)明所述表面化學(xué)調(diào)控的實(shí)驗(yàn)方法可以有效地調(diào)控石墨烯量子點(diǎn)的熒光發(fā)射，對熒光機(jī)理的理解有著重大的指導(dǎo)意義。利用石墨烯量子點(diǎn)的上轉(zhuǎn)化熒光性質(zhì)，可將其應(yīng)用在雙光子生物成像方面；此技術(shù)可以減少傳統(tǒng)熒光物質(zhì)成像過程中，紫外光激發(fā)對生物體的傷害。
文檔編號C09K11/02GK102876327SQ20121042153
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者楊柏, 朱守俊, 張俊虎, 宋玉彬, 劉學(xué) 申請人:吉林大學(xué)