到掺氮石墨烯量子点的溶液，向该掺氮石墨烯量子点的溶液中加入50ml水和碳酸钠将溶液的PH值调为7，最后将溶液透析得到掺氮石墨烯量子点。
[0035]实施例2
[0036]将0.5gTATB置于在氮气保护下的马弗炉中，以5 °C /min的升温速度升温到500°C，保温热解反应240min，随后自然降至室温得到掺氮石墨烯量子点的聚合体，取该掺氮石墨烯量子点的聚合体0.1g置于18.75ml浓H2SOjP 5.25ml浓HNO 3的混合酸中在超声功率为400W下超声剥离2h，然后在100°C下设置搅拌速度为500r/min搅拌24h得到掺氮石墨烯量子点的溶液，向该掺氮石墨烯量子点的溶液中加入50ml水和碳酸钠将溶液的PH值调为7，最后将溶液透析得到掺氮石墨烯量子点。
[0037]实施例3
[0038]将0.5gTATB置于在氮气保护下的马弗炉中，以10°C /min的升温速度升温到9000C，保温热解反应40min，随后自然降至室温得到掺氮石墨烯量子点的聚合体，取该掺氮石墨烯量子点的聚合体0.1g置于18.75ml浓H2SOjP 5.25ml浓HNO 3的混合酸中在超声功率为400W下超声剥离2h，然后在100°C下设置搅拌速度为800r/min搅拌24h得到掺氮石墨烯量子点的溶液，向该掺氮石墨烯量子点的溶液中加入50ml水和碳酸钠将溶液的PH值调为7，最后将溶液透析得到掺氮石墨烯量子点。
[0039]实施例4
[0040]将0.5gTATB置于在氮气保护下的马弗炉中，以20°C /min的升温速度升温到1000°C，保温热解反应20min，随后自然降至室温得到掺氮石墨烯量子点的聚合体，取该掺氮石墨烯量子点的聚合体0.1g置于18.75ml浓H2SOjP 5.25ml浓HNO 3的混合酸中在超声功率为200W下超声剥离2h，然后在100°C下设置搅拌速度为300r/min搅拌24h得到掺氮石墨烯量子点的溶液，向该掺氮石墨烯量子点的溶液中加入50ml水和碳酸钠将溶液的PH值调为7，最后将溶液透析得到掺氮石墨烯量子点。
[0041]实施例5
[0042]对本发明所制得的掺氮石墨烯量子点作为荧光探针在生物医学研宄中的应用进行实验，测定所制得的掺氮石墨烯量子点的细胞毒性。
[0043]具体实验方法为:首先将HeLa细胞在37°C、50% 0)2气氛下以DMEM为培养基进行培养，其中培养基中含有10%胎牛血清和I %青霉素/链霉素，HeLa细胞在96孔板中培养24h以后，加入实施例1制得的不同体积掺氮石墨稀量子点1μ1、5μ1、10μ1、15μ1、20 μ 1，其中掺氮石墨烯量子点的浓度为Hyg/ml，继续培养24h，然后向细胞培养液中加Λ Alamar Blue指示剂，待培养基颜色由蓝色变为粉色时，测定其荧光强度。
[0044]参见图8，结果表明，使用不同体积掺氮石墨烯量子点处理后的子宫颈癌细胞(HeLa)其活性无显著变化，表明本发明制备的掺氮石墨烯量子点对生物细胞没有或仅有微量的细胞毒性。
[0045]实施例6
[0046]本发明所制备的掺氮石墨烯量子点作为荧光探针在细胞成像中的应用。
[0047]具体实验过程为:首先将HeLa细胞在37 °C、50 % CO2气氛下培养过夜后，加入实施例I制得的掺氮石墨烯量子点100 μ I (浓度为14 μ g/ml)继续培养4h，然后用PBS溶液冲洗3?5次后用激光共聚焦显微镜在激发波长为460nm下观察HeLa细胞。
[0048]参见图9为用实施例1制得的掺氮石墨烯量子点标记子宫颈癌细胞(HeLa)在明场下的焚光图。
[0049]参见图10为用实施例1制得的掺氮石墨烯量子点标记子宫颈癌细胞(HeLa)的一个荧光成像图，图中HeLa细胞周围明亮白色的部分实际为掺氮石墨烯量子点呈现绿色的荧光，同时表明进入细胞的掺氮石墨烯量子点仅分布在细胞核膜附近。
[0050]尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
【主权项】
1.一种掺氮石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: a)制备掺氮石墨烯量子点的聚合体 将三氨基三硝基苯置于在氮气保护下的马弗炉中，在400?1000°C下热解反应10?360min，然后让其自然冷却至室温得到掺氮石墨烯量子点的聚合体； b)超声剥离、搅拌处理聚合体 将步骤a中得到的掺氮石墨烯量子点的聚合体置于浓H2SO4和浓HNO 3的混酸中超声剥离0.5?3h，然后在90?120°C下搅拌20?30h，得到掺氮石墨烯量子点的溶液； c)调节PH值 向步骤b中得到的掺氮石墨烯量子点的溶液加入水和碳酸钠调节溶液的PH值为7，然后透析溶液得到掺氮石墨烯量子点。
2.根据权利要求1所述的掺氮石墨烯量子点的制备方法，其特征在于:所述热解温度的升温速度为I?20°C /min。
3.根据权利要求1所述的掺氮石墨烯量子点的制备方法，其特征在于:所述混酸中浓H2SO4和浓HNO 3的体积比为3:1。
4.根据权利要求1所述的掺氮石墨烯量子点的制备方法，其特征在于:所述超声的功率为:100?4001
5.根据权利要求1所述的掺氮石墨烯量子点的制备方法，其特征在于:所述搅拌的速度为:100 ?900r/min。
6.根据权利要求1?5中任一项权利要求所述的制备方法制备的掺氮石墨烯量子点。
7.根据权利要求6所述的掺氮石墨烯量子点，其特征在于它具有如下特性:该掺氮石墨烯量子点的长度尺寸为2?10nm，厚度为0.5?1.5nm，含氮量为4?30%，并且该掺氮石墨烯量子点表面含有羟基和羧基。
【专利摘要】本发明公开了一种掺氮石墨烯量子点的制备方法及其应用，该方法选择含氮量高的TATB(三氨基三硝基苯)为原料，经热解制得掺氮石墨烯量子点(N-GQDs)。该掺氮石墨烯量子点的大小为2～10nm，厚度为0.5～1.5nm，含氮量为4％～30％，在水溶液中可以长期稳定存在。此外，通过细胞成像研究发现，该掺氮石墨烯量子点可发出明亮的绿色荧光，具有良好的生物兼容性，对生物细胞几乎没毒性。本发明制备方法简单，原料低廉，对设备要求低，制得的掺氮石墨烯量子点具有优异的发光性能。
【IPC分类】G01N21-64, C09K11-65
【公开号】CN104861967
【申请号】CN201510175000
【发明人】李 瑞, 刘有松, 杨光成, 杨云涛, 沈金朋
【申请人】中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川省新材料研究中心
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月14日