一种白光碳量子点荧光发光材料的制备方法与流程

本发明涉及一种白光碳量子点荧光发光材料的制备方法，具体地说是以甲苯为碳源，采用电弧放电一步法制备白光碳量子点荧光发光材料的方法。

背景技术：

碳纳米材料作为人类生活中最有前途的材料之一，具有重要的意义。近几年来，碳量子点的发现引起了人们的广泛关注。碳量子点不仅具有传统半导体量子点的优良性质，且没有毒性，原料价格低廉，制备方法简单易行。白光碳量子点可以作为有机电致发光器件中的发光层材料使用，具有广阔的应用前景。但是大多数方法制备的碳量子点荧光颜色比较单一，如公开号为CN103332676A公开的“一种碳量子点荧光材料的制备方法”等发明专利，量子产率比较低，尤其是白光碳量子的制备。因此，发展一种工艺简单的宏量制备白光碳量子点的方法是十分必要的。

技术实现要素：

基于上述现有技术，本发明的目的是提供一种碳量子点荧光发光材料的制备方法。

实现本发明目的的具体技术方案如下。

一种白光碳量子点荧光发光材料的制备方法，所述方法是以甲苯为碳源，采用电弧放电一步法制备白光碳量子点荧光发光材料。

进一步的一种白光碳量子点荧光发光材料的制备方法的技术方案是按下列步骤进行的：

（1）将800mL甲苯加入到2000mL烧杯中；

（2）采用光谱纯石墨棒作电极，其中阴极直径为30mm，阳极直径为8mm，两电极沿水平直线排列，浸没在液面下30mm处；

（3）电流和电压分别控制在30A和~20V，起弧后须使两电极之间的间隙为1mm；

（4）电弧放电产生高温，高温热解甲苯产生碳量子点；

（5）30秒后停止放电，待甲苯溶液冷却后虑去溶液底部的残渣，收集甲苯中悬浮的超细颗粒，得到碳量子点荧光发光材料。

按照上述工艺步骤实现的有机荧光发光材料水下电弧放电方法，其创新之处在于采用电弧放电一步法制备碳量子点荧光发光材料，其优点与积极效果一是工艺步骤简单，制备时间短；二是使用甲苯作为放电介质，碳量子点荧光发光材料产率高，降低成本的同时实现了无污染排放；三是避免了强酸、强碱等试剂的使用，同时避免了制备过程中杂质的引入；四是水下电弧放电一步法制备碳量子点荧光发光材料。

上述工艺步骤制备产生的碳量子点发光材料在365 nm的紫外灯照射下呈白色，如附图2所示。

然后将有机溶剂静置后，取少许滴在微栅铜网上，干燥后用JEM-2010型高分辨透射电镜（HRTEM，加速电压200 kV，点分辨率0.19 nm）对其进行观察表征，发现碳量子点的直径约为~33 nm（如附图3）。该有机荧光发光材料可以作为有机电致发光器件中的发光层材料使用，用于制备有机电致发光器材，应用前景十分诱人。

附图说明

图1是本发明碳量子点在溶液中的分散状况

图2是本发明碳量子点在365 nm的紫外灯照射下的颜色

图3是本发明碳量子点荧光发光材料的TEM图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。

实施上述本发明所提供的一种白光碳量子点荧光发光材料的制备方法，此方法是以甲苯为碳源，采用电弧放电一步法制备白光碳量子点荧光发光材料，具体实施例如下。

实施例1

将800 mL甲苯加入到2000 mL烧杯中；采用光谱纯石墨棒作电极，其中阴极直径为30 mm，阳极直径为8 mm，两电极沿水平直线排列，浸没在液面下30 mm处；电流和电压分别控制在30A和~20V，起弧后须使两电极之间的间隙为1 mm；电弧放电产生高温，高温热解甲苯产生碳量子点；30秒后停止放电，待甲苯溶液冷却后虑去溶液底部的残渣，收集甲苯中悬浮的超细颗粒，得到碳量子点荧光发光材料。

实施例2

将500mL甲苯加入到2000mL烧杯中；采用光谱纯石墨棒作电极，其中阴极直径为30mm，阳极直径为8mm，两电极沿水平直线排列，浸没在液面下30 mm处；电流和电压分别控制在30A和~20V，起弧后须使两电极之间的间隙为1mm；

电弧放电产生高温，高温热解甲苯产生碳量子点；30秒后停止放电，待甲苯溶液冷却后虑去溶液底部的残渣，收集甲苯中悬浮的超细颗粒，得到碳量子点荧光发光材料。

实施例3

将500mL甲苯加入到2000mL烧杯中；采用光谱纯石墨棒作电极，其中阴极直径为30mm，阳极直径为6mm，两电极沿水平直线排列，浸没在液面下30mm处；电流和电压分别控制在30A和25V，起弧后须使两电极之间的间隙为1mm；

电弧放电产生高温，高温热解甲苯产生碳量子点；30秒后停止放电，待甲苯溶液冷却后虑去溶液底部的残渣，收集甲苯中悬浮的超细颗粒，得到碳量子点荧光发光材料。