一种香豆素基碳量子点荧光增白剂的制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及纸张巧光增白剂领域，具体设及一种水热法制备纸张用碳量子点巧光 增白剂的方法和应用。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活质量的提高，对纸制品的要求也不断提高，其中对纸张的白度也提 出了更高要求。目前提高纸张白度的方法主要有化学漂白，即利用强氧化剂，如氯酸钢、双 氧水等，通过与有机化合物的氧化还原反应，使带有颜色的物质稱色。但运种方法很容易破 坏基质的化学结构。而巧光增白剂弥补了运种方法的缺陷，既有明显的增白效果，又不破坏 基质的化学结构，因此用途广泛。
[0003] 当前，巧光增白剂主要有糞酷亚胺型、化挫嘟型、Ξ嗦基二苯乙締型、香豆素型等， 它们在一定程度上都能起到对纸张的增白作用。但也存在一些弊端，第一，从分子结构上 看，巧光增白剂都是带有芳香结构的有机化合物，水溶性差。第二，结构稳定性差，耐光性不 佳，耐酸碱性差。第Ξ，其大多数都存在一定的毒性，对生态环境和人类健康存在巨大威胁。 对此，研究者通过将小分子型巧光增白剂进行高分子化等途径W达到提高水溶性、降低毒 性等目的，并取得了一定成效，但仍存在许多不足。
[0004] 碳量子点是巧光纳米家族中的新成员，其形貌为零维纳米粒子，尺寸大小在lOnm W下，具有生物相容性好，水溶性佳，化学惰性高，易于功能化，耐光漂白等优点。因此碳量 子点一问世，就倍受关注。在光电子器件、纳米催化剂、巧光成像、医疗诊断等技术领域已显 示其广阔的应用前景。而在巧光增白剂领域的应用仍鲜见报道。目前合成碳量子点的方法 有多种，但大多制备过程复杂，周期长，还存在一些弊端，如巧光量子产率低、产物颜色深 等。
[0005] 中国专利CN103993504A提供了一种多功能碳量子点作为巧光增白剂在纺织印染、 洗涂剂、造纸、塑料、皮革或涂料等领域中的应用方法。该方法W生物质为碳源，使用强酸强 碱通过自上而下的方法制备碳量子点，制备过程中产生大量废酸、废碱，对环境造成一定影 响。W生物质资源通过自上而下的方法制备碳量子点，所得碳量子点粒径分布不均匀，而且 产率低。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种香豆素基碳量子点巧光增白剂的制备方法及应用，本 发明制备方法工艺简单，合成的碳量子点颜色浅、巧光强度好，通过香豆素基的引入，协同 增强了蓝色发光，且水溶性好，能作为巧光增白剂应用于纸张，具有一定的增白作用。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用了 W下技术方案。
[000引一种香豆素基碳量子点巧光增白剂的制备方法，其特征在于:包括W下步骤：
[0009] (1)将碳源加入去离子水中后于室溫下揽拌混合均匀（10~30min)，得到前驱体溶 液，所述前驱体溶液中碳源的浓度为0.1~0.5mol/L，所述碳源为一元有机簇酸；
[0010] (2)将前驱体溶液放置到水热反应蓋中后进行加热反应，前驱体溶液加热反应的 反应溫度为150~250°C，反应时间1~12小时，反应结束后自然冷却至室溫，得到碳量子点 溶液；
[0011] (3)用碱性水溶液将碳量子点溶液的抑值调至5~6得到溶液A1，向溶液A1中加入 氨基香豆素后于室溫下揽拌混合均匀（20~30min)，得到溶液A2,所述溶液A2中氨基香豆素 的浓度为0.01~O.lmol/L;
[0012] (4)将溶液A2放置到水热反应蓋中后进行加热反应，溶液A2加热反应的反应溫度 为100~250°C，反应时间1~8小时，反应结束后自然冷却至室溫，得到香豆素基碳量子点溶 液；
[0013] (5)过滤香豆素基碳量子点溶液，将过滤所得澄清溶液通过1000化透析袋纯化，得 到透析后的香豆素基碳量子点水溶液；
[0014] (6)将透析后的香豆素基碳量子点水溶液干燥，得到香豆素基碳量子点巧光增白 剂。
[0015] 所述一元有机簇酸为乙醇酸或乙酸。
[0016] 所述碱性水溶液为氨氧化钢水溶液、氨氧化钟水溶液、碳酸钢水溶液或碳酸氨钢 水溶液。
[0017] 所述氨基香豆素为7-氨基-4-甲基香豆素。
[0018] 上述方法制备的香豆素基碳量子点巧光增白剂在在抑制高得率浆纸张返黄中的 应用。
[0019] 应用具体方法包括W下步骤:将所述碳量子点巧光增白剂溶解于已糊化好的质量 分数为4%的氧化淀粉水溶液中得到表面施胶胶料，将表面施胶胶料涂布于高得率浆手抄 片的表面，然后于暗室室溫下风干。
[0020] 所述香豆素基碳量子点巧光增白剂在所述表面施胶胶料中的质量分数为0.05~ 1.2%。
[0021] 本发明的有益效果如下：
[0022] 本发明采用廉价有机簇酸作为碳源，通过水热反应制备出碳量子点，再经氨基香 豆素修饰，采用本发明的方法制备的香豆素基碳量子点颜色浅、巧光强度好，香豆素基的引 入，协同增强了蓝色发光，且水溶性好，能够作为纸张巧光增白剂使用，应用前景广阔。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明实施例1所制备的香豆素基碳量子点巧光增白剂的激发光谱和巧光 发射光谱。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
[0025] 本发明提供一种香豆素基碳量子点巧光增白剂的制备方法。
[0026] 1.制备方法
[0027] 实施例1:
[00%]步骤1，称取0.68g乙醇酸溶解于30mL去离子水中，室溫下磁力揽拌混合均匀 (1 Omin)，得到前驱体溶液(乙醇酸浓度ο. 3mo 1 /L)。
[0029] 步骤2,将前驱体溶液放置到对位聚苯衬里水热反应蓋中，于烘箱内升溫至200°C， 保溫5小时，然后自然冷却至室溫，得到碳量子点溶液。
[0030] 步骤3,用质量分数为20%的化0H水溶液调节碳量子点溶液的pH值至5后加入 0.2g7-氨基-4-甲基香豆素，室溫下磁力揽拌混合均匀（约20min)，得到溶液A(7-氨基-4-甲 基香豆素浓度为〇〇38mol/L); 7-氨基-4-甲基香豆素结构式为：
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