顏色可調(diào)熒光碳點(diǎn)及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熒光納米材料的制備，具體涉及顏色可調(diào)熒光碳點(diǎn)的制備方法，以及制備的顏色可調(diào)熒光碳點(diǎn)在細(xì)胞成像、熒光圖案制作和熒光染色方面的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]制備顏色可調(diào)熒光碳點(diǎn)對(duì)于碳點(diǎn)在發(fā)光二極管和生物成像中的應(yīng)用非常重要。然而，這方面的研究目前較少。文獻(xiàn)(Microwave-Assisted Synthesis ofWavelength-Tunable Photoluminescent Carbon Nanodots and Their PotentialApplicat1ns.Hongying Liu，Zhimei He，Liping Jiang, and Junjie Zhu.ACS App1.Mater.1nterfaces，2015，7，4913-4920)，利用戊二醛和聚(乙烯亞胺)為碳源，通過微波法制備了 464-556nm的不同波長(zhǎng)的焚光碳點(diǎn)。文獻(xiàn)(Photoluminescence-TunableCarbon Nanodots: Surface-State Energy-Gap Tuning.Lei Baoj Cui Liu，ZhilingZhang, and Daiwen Pang.Adv.Mater.，2015，27，1663 - 1667)，利用硝酸氧化碳纖維，然后通過超濾收集不同分子量的組分得到了 430 - 610mn不同波長(zhǎng)的熒光碳點(diǎn)。文獻(xiàn)(Color—Switchable，Emiss1n-Enhanced Fluorescence Realized by Engineering C_dot@C-dot Nanoparticles.Zhen GuojZhiqiang Zhang, Wei Zhang,Lianqun Zhou, HaiwenLi，Hongmei Wang, Caroline Andreazza-Vignollej Pascal Andreazzaj Dongxu Zhao，YihuiWuj Quanlong Wang,Tao Zhang, and Keming Jian.ACS Appl.Mater.1nterfaces2014，6，20700-20708)，分別利用檸檬酸和尿素(質(zhì)量比為1:1)及甘油和4，7，10-三氧-1，13-十三烷二胺通過水熱法制備了兩種碳點(diǎn)，然后組裝這兩種碳點(diǎn)，形成了在455mn激發(fā)下分別發(fā)射黃色、草綠色和金色熒光的碳點(diǎn)。這些方法要求繁瑣的合成工藝或使用有毒/昂貴的溶劑和原材料。
[0003]因此，研究環(huán)保綠色、簡(jiǎn)單的顏色可調(diào)熒光碳點(diǎn)的制備方法，對(duì)于熒光納米材料在生物成像、熒光打印、傳感等方面的應(yīng)用有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種制備顏色可調(diào)熒光碳點(diǎn)的方法。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于將所制備的顏色可調(diào)熒光碳點(diǎn)應(yīng)用于細(xì)胞成像、熒光圖案制作和熒光染色。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種制備顏色可調(diào)熒光碳點(diǎn)的方法，是以韭菜為碳源，通過高溫?zé)峤夥ê退疅岱ǚ謩e制得藍(lán)色和綠色熒光碳點(diǎn)。
[0007]進(jìn)一步，本發(fā)明提供的一種制備藍(lán)色熒光碳點(diǎn)的方法，包括如下步驟:
[0008](I)將韭菜粉末高溫炭化；
[0009](2)將⑴得到的產(chǎn)物與水混合，得到黑色混濁液；
[0010](3)將黑色混濁液經(jīng)過離心、透析，最終得到藍(lán)色熒光碳點(diǎn)溶液。
[0011]步驟(I)所述韭菜高溫炭化的溫度為250?350°C，持續(xù)2?4h。
[0012]步驟(3)中所述的離心是以4000r/min轉(zhuǎn)速離心lOmin，所述的透析是用截留分子量為500?100Da的透析袋透析48h。
[0013]本發(fā)明提供的一種制備綠色熒光碳點(diǎn)的方法，包括如下步驟:
[0014](I)將韭菜粉末加入去離子水中，制得混合液；
[0015](2)將(I)得到的混合液轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中，進(jìn)行水熱反應(yīng)；
[0016](3)將⑵得到的產(chǎn)物經(jīng)過離心、透析，最終得到綠色熒光碳點(diǎn)溶液。
[0017]步驟⑴中所述的韭菜粉末與去離子水按質(zhì)量比1:10?100混合。
[0018]步驟⑵中所述的水熱反應(yīng)的溫度為200?300°C，持續(xù)2?4h。
[0019]步驟(3)中所述的離心是以4000r/min轉(zhuǎn)速離心lOmin，所述的透析是用截留分子量為500?100Da的透析袋透析48h。
[0020]制備的熒光碳點(diǎn)可在細(xì)胞成像、熒光圖案制作和熒光染色方面應(yīng)用。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0022](I)以韭菜為碳源，原料廣泛易得，綠色環(huán)保，制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉；
[0023](2)制得的顏色可調(diào)熒光碳點(diǎn)穩(wěn)定性強(qiáng)、毒副作用小、水溶性好，在生物成像、熒光打印、傳感等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0024]圖1為實(shí)施例1制備的藍(lán)色熒光碳點(diǎn)的紫外可見吸收光譜和不同波長(zhǎng)光激發(fā)下的熒光光譜圖；
[0025]圖2為實(shí)施例2制備的藍(lán)色熒光碳點(diǎn)的透射電鏡圖；
[0026]圖3為實(shí)施例3制備的藍(lán)色熒光碳點(diǎn)的紅外光譜圖；
[0027]圖4為實(shí)施例4制備的綠色熒光碳點(diǎn)的紫外可見吸收光譜和不同波長(zhǎng)光激發(fā)下的熒光光譜圖；
[0028]圖5為實(shí)施例5制備的綠色熒光碳點(diǎn)的透射電鏡圖；
[0029]圖6為實(shí)施例6制備的綠色熒光碳點(diǎn)的紅外光譜圖；
[0030]圖7為實(shí)施例1和實(shí)施例4制備碳點(diǎn)的細(xì)胞成像圖；
[0031]圖8為實(shí)施例2和實(shí)施例5制備碳點(diǎn)的熒光圖案制作圖；
[0032]圖9為實(shí)施例3和實(shí)施例6制備碳點(diǎn)的熒光染色圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
[0034]實(shí)施例1
[0035]藍(lán)色熒光碳點(diǎn)的制備:
[0036](I)將韭菜粉末250°C高溫炭化4h ；
[0037](2)將⑴得到的產(chǎn)物與水混合，得到黑色混濁液；
[0038](3)將黑色混池液用離心機(jī)以4000r/min轉(zhuǎn)速離心lOmin，再用截留分子量為500?100Da的透析袋透析48h，最終得到藍(lán)色熒光碳點(diǎn)溶液。
[0039]實(shí)施例1制備碳點(diǎn)的紫外可見吸收光譜圖和不同波長(zhǎng)光激發(fā)下的熒光光譜圖見圖1，其中I?6分別是激發(fā)波長(zhǎng)為300nm、310nm、320nm、330nm、340nm和350nm激發(fā)下的熒光光譜圖，7是紫外可見吸收光譜圖。
[0040]實(shí)施例2
[0041]藍(lán)色熒光碳點(diǎn)的制備:
[0042](I)將韭菜粉末300°C高溫炭化3h ；
[0043](2)將⑴得到的產(chǎn)物與水混合，得到黑色混濁液；
[0044](3)將黑色混池液用離心機(jī)以4000r/min轉(zhuǎn)速離心lOmin，再用截留分子量為500?100Da的透析袋透析48h，最終得到藍(lán)色熒光碳點(diǎn)溶液。
[0045]制備的藍(lán)色熒光碳點(diǎn)的透射電鏡圖見圖2。
[0046]實(shí)施例3
[0047]藍(lán)色熒光碳點(diǎn)的制備:
[0048](I)將韭菜粉末350°C高溫炭化2h ；
[0049](2)將⑴得到的產(chǎn)物與水混合，得到黑色混濁液；
[0050](3)將黑色混池液用離心機(jī)以4000r/min轉(zhuǎn)速離心lOmin，再用截留分子量為500?100Da的透析袋透析48h，最終得到藍(lán)色熒光碳點(diǎn)溶液。
[0051]制備的藍(lán)色熒光碳點(diǎn)的紅外光譜圖見圖3，從圖中可以看出，3420cm—1和2928CHT1峰歸屬于O-H和CH2伸縮振動(dòng)，1670cm ―1峰歸屬于C = O