一种硼掺杂碳基荧光纳米材料及其制备方法和应用

成果编号：21899

价格：面议

完成单位：盐城工学院

单位类别：其他院所

完成时间：2019年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：新材料

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发布人：盐城离线

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本发明公开了一种硼掺杂碳基荧光纳米材料及其制备方法和应用，该纳米材料的表面B原子成分为11.61％，用水热法制备硼掺杂碳基(B??Cdots)荧光纳米材料并将其应用于铅离子和铜离子的检测。本发明的优点是：本发明采用简单的水热合成法合成高含量B的B??Cdots荧光纳米材料，有效提高了B原子的掺杂含量，有利于扩展碳基荧光材料在环境检测中的应用范围，解决了合成B掺杂纳米材料需要苛刻实验条件这一技术难题，实现了重金属离子高选择性的检测。荧光实验测试表明，该B??Cdots荧光纳米材料对Pb2+和Cu2+离子皆具有较好的特异性作用，并能实现对两者的高灵敏度检测。本发明所制得的产品不仅可用于重金属离子的检测，同时还可应用于作为其它荧光传感器的荧光探针，以及污染物治理、荧光装置材料和复合纳米材料的制备等许多领域。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新材料

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务

参与活动：驻苏高校院所苏北五市产学研合作对接活动第七届中国江苏产学研合作大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 1 项

成果简介

成果概况

创新要点

在自然界中，环境中的重金属离子污染物是一类能够诱导有机体致突变、致畸形和致癌的物质，人如果长期处于含有重金属离子及其化合物的环境中，即使在很低的浓度下，亦可以导致人类的一些疾病，包括某些肝病、肾病、心血管慢性疾病和一些中枢神经系统疾病。基于人类以及生态系统的发展前景，发展一种高灵敏、高选择以及简单有效的方法来监测环境中重金属离子含量显得尤为重要。荧光掺杂碳基纳米材料作为荧光纳米材料家族中一位崭新的成员，以其优异的光学性能及尺寸特性，使其在细胞标记、活体成像、医疗诊断和环境分析检测等领域得到较为广泛的应用，它的出现有望在现代材料科学领域引发一轮革命，应用前景非常广阔。利用硼掺杂碳基荧光纳米材料B-Cdots纳米材料独特的光学特性和结构组成与环境中重金属离子的特异性结合，将有望制备低浓度离子检测的传感器。目前，B-Cdots荧光纳米材料的制备主要采用高温热解掺杂技术，所得产物量子产率低、选择性差，从而严重影响对金属离子检测的选择性和灵敏度。

主要技术指标

本发明的目的在于提出一种新型硼掺杂碳基荧光纳米材料及其制备方法和应用，以解决现有技术制备方法所得产物量子产率低、选择性差，从而严重影响对金属离子检测的选择性和灵敏度，并将其应用于低浓度检测水体中铅离子和铜离子，本发明所采用的技术方案为：一种硼掺杂碳基荧光纳米材料，该纳米材料的表面B原子成分为11.61[%]。所述硼掺杂碳基荧光纳米材料的制备方法，包括以下步骤：称取1.1 g 抗坏血酸和0.5 g 硼酸置于100 mL烧杯中，然后逐次加入25 mL水和25 mL乙醇，室温下超声30 min，然后用NaOH将其调节至pH 10.0，最后将所得前驱液平均分装到聚四氟乙烯的高温反应釜中，在180 °C条件下反应9.0 h后，自然冷却至室温；得到黑棕色溶液置于冰箱中静置5 d用以去除一些大体积的颗粒物质，最后将产物离心清洗，即制得硼掺杂碳基荧光纳米材料。所述的采用水热法制备的B-Cdots纳米材料，反应溶液的pH值首先调节至10.0，使其H3BO3表面携带大量的B-O基团，在高温水热作用下，H3BO3，抗坏血酸及C2H5OH分子原位均匀聚合，形成 B-Cdots纳米材料。由于纳米材料表面含有大量的亲水基团，使其B-Cdots纳米材料均匀地分散于水相中。所述硼掺杂碳基荧光纳米材料的应用，用于对Pb2+和Cu2+的检测。

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