本發(fā)明涉及碳納米點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種碳納米點(diǎn)復(fù)合物及其制備方法、熒光粉和光源材料。

背景技術(shù)：

碳納米點(diǎn)作為一類基于碳材料的新型熒光物質(zhì)，由于其具有制備成本低、熒光量子效率高、低生物毒性等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而被應(yīng)用在諸多領(lǐng)域中，如智能材料、光伏和光電裝置、傳感器、生物熒光標(biāo)記等，因此逐漸成為一類十分有前景的材料。

碳納米點(diǎn)可以通過(guò)多種方法進(jìn)行制備，如激光消融法、電化學(xué)法、電弧放電法、熱解法、超聲和微波法。在這些方法中，微波法由于成本低、相對(duì)環(huán)保而受到推重。微波法可以迅速提高反應(yīng)物的溫度，加快反應(yīng)速度和熱解速度，可以實(shí)現(xiàn)熱解法的效果并大幅縮短制備時(shí)間。熱解法和微波法制備碳納米點(diǎn)通常以含多羧基或多羥基的有機(jī)化合物為原料。

碳納米點(diǎn)在稀溶液狀態(tài)可以具有好的分散特性，表面鈍化的碳納米點(diǎn)的稀溶液可以表現(xiàn)出較強(qiáng)的熒光特性。而在聚集態(tài)下，材料納米尺寸效應(yīng)消失，會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)的熒光淬滅現(xiàn)象，極大地限制了該類材料在固態(tài)發(fā)光體系中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種碳納米點(diǎn)復(fù)合物及其制備方法、熒光粉和光源材料，本發(fā)明提供的碳納米點(diǎn)復(fù)合物能夠避免碳納米點(diǎn)的熒光性質(zhì)易受外界環(huán)境破壞且不會(huì)在固相時(shí)發(fā)生聚集誘導(dǎo)熒光猝滅。

本發(fā)明提供了一種碳納米點(diǎn)復(fù)合物，包括：

碳納米點(diǎn)；

包覆在所述碳納米點(diǎn)表面的二氧化硅。

優(yōu)選的，所述碳納米點(diǎn)在碳納米點(diǎn)復(fù)合物中的質(zhì)量含量為1～5％。

優(yōu)選的，所述碳納米點(diǎn)的熒光顏色為藍(lán)色或綠色。

優(yōu)選的，所述碳納米點(diǎn)復(fù)合物的粒徑為60～150nm。

本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的制備方法，包括：

將含硅有機(jī)物、堿性物質(zhì)與碳納米點(diǎn)溶液混合，得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。

優(yōu)選的，所述含硅有機(jī)物為正硅酸乙酯或正硅酸甲酯。

優(yōu)選的，所述堿性物質(zhì)為氨水或水合肼。

優(yōu)選的，所述碳納米點(diǎn)、含硅有機(jī)物和堿性物質(zhì)的質(zhì)量比為(0.001～0.01)：(1～3)：1。

本發(fā)明提供了一種熒光粉，包括上述技術(shù)方案所述的碳納米點(diǎn)復(fù)合物。

本發(fā)明提供了一種光源材料，包括上述技術(shù)方案所述的熒光粉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用碳納米點(diǎn)表面豐富的功能基團(tuán)直接與活性物質(zhì)二氧化硅形成化學(xué)鍵連，這種碳納米點(diǎn)復(fù)合物性質(zhì)穩(wěn)定，碳納米點(diǎn)的熒光性質(zhì)不易受到外界環(huán)境的破壞，在固相聚集時(shí)不會(huì)發(fā)生熒光猝滅；而且本發(fā)明提供的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率高。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例4制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例4制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例5制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物在紫外光下的光學(xué)照片；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例5制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物在藍(lán)光下的光學(xué)照片；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例5制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物在綠光下的光學(xué)照片；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的熒光粉在紫外光下的光學(xué)照片；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的熒光粉的SEM掃描照片；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的熒光粉的熒光量子效率測(cè)試結(jié)果；

圖15為本發(fā)明實(shí)施例7制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；

圖16為本發(fā)明實(shí)施例7制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了一種碳納米點(diǎn)復(fù)合物，包括：

碳納米點(diǎn)；

包覆在所述碳納米點(diǎn)表面的二氧化硅。

本發(fā)明對(duì)所述碳納米點(diǎn)沒(méi)有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的碳納米點(diǎn)即可。本發(fā)明對(duì)所述碳納米點(diǎn)的熒光顏色沒(méi)有特殊的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要選擇不同熒光顏色的碳納米點(diǎn)，優(yōu)選為藍(lán)色熒光顏色或綠色熒光顏色的碳納米點(diǎn)。本發(fā)明對(duì)所述碳納米點(diǎn)的來(lái)源沒(méi)有特殊的限制，可由市場(chǎng)購(gòu)買獲得，也可按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的碳納米點(diǎn)的制備方法制備得到。

在本發(fā)明中，所述藍(lán)色熒光顏色的碳納米點(diǎn)的制備方法優(yōu)選為：

將檸檬酸溶解于氨水進(jìn)行加熱反應(yīng)；

將得到的反應(yīng)產(chǎn)物溶解于乙醇中然后進(jìn)行離心處理，得到藍(lán)色熒光顏色的碳納米點(diǎn)。

在本發(fā)明中，所述檸檬酸的質(zhì)量和氨水的體積比優(yōu)選為(2～4g)：(10～30mL)，更優(yōu)選為(2.5～3.5g)：(15～25mL)，最優(yōu)選為3g：20mL。在本發(fā)明中，所述加熱反應(yīng)的溫度優(yōu)選為20℃。在本發(fā)明中，所述加熱反應(yīng)優(yōu)選利用微波加熱。在本發(fā)明中，所述加熱反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為3～7分鐘，更優(yōu)選為4～6分鐘，最優(yōu)選為5分鐘。在本發(fā)明中，所述反應(yīng)產(chǎn)物為灰黑色粘稠狀液體。在本發(fā)明中，所述離心處理的速度優(yōu)選為7000～9000轉(zhuǎn)/分，更優(yōu)選為7500～8500轉(zhuǎn)/分，最優(yōu)選為8000轉(zhuǎn)/分。在本發(fā)明中，所述離心處理的次數(shù)優(yōu)選為2～4次，更優(yōu)選為3次。在本發(fā)明中，所述離心處理用于去除較大不溶的碳納米點(diǎn)聚集體。

在本發(fā)明中，所述綠色熒光顏色的碳納米點(diǎn)的制備方法優(yōu)選為：

將尿素與含多羧基或多羥基的有機(jī)化合物，或氨基酸按質(zhì)量比0.1:1～4:1配制成水溶液；

將制備的水溶液通過(guò)微波加熱反應(yīng)獲得棕黑色固體；

得到的棕黑色固體經(jīng)真空加熱，除去殘留的小分子化合物，即得到碳納米點(diǎn)。

在本發(fā)明中，所述的多羧基或多羥基的有機(jī)化合物優(yōu)選為檸檬酸、乙二胺四乙酸、甘油、葡萄糖、果糖、蔗糖、殼聚糖或淀粉。在本發(fā)明中，所述的氨基酸優(yōu)選為甘氨酸或谷氨酸。在本發(fā)明中，優(yōu)選將尿素與含多羧基或多羥基的有機(jī)化合物，或氨基酸按質(zhì)量比0.1:1～4:1配制成飽和水溶液。在本發(fā)明中，所述的水溶液優(yōu)選經(jīng)500～900W功率微波加熱3～10分鐘。在本發(fā)明中，所述的真空加熱的真空度優(yōu)選為0.001～0.1Pa，加熱溫度為優(yōu)選為50～70℃，加熱時(shí)間優(yōu)選為1～2小時(shí)。

在本發(fā)明中，所述碳納米點(diǎn)在所述碳納米點(diǎn)復(fù)合物中的質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為1～5％，更優(yōu)選為1.2～4.7％，更優(yōu)選為2.2～3.2％，最優(yōu)選為3～3.1％。

在本發(fā)明中，所述碳納米點(diǎn)復(fù)合物的粒徑優(yōu)選為60～150nm，更優(yōu)選為68～128nm，更優(yōu)選為78～95nm，最優(yōu)選為90nm。在本發(fā)明中，所述碳納米點(diǎn)的粒徑優(yōu)選為2～4nm，更優(yōu)選為3nm。在本發(fā)明中，所述二氧化硅的包覆厚度優(yōu)選為70～90nm，更優(yōu)選為75～85nm，最優(yōu)選為80nm。

本發(fā)明提供了一種碳納米點(diǎn)的制備方法，包括：

將含硅有機(jī)物、堿性物質(zhì)與碳納米點(diǎn)溶液混合，得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。

本發(fā)明在堿性物質(zhì)作用下，碳納米點(diǎn)表面的羥基會(huì)與含硅有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，并最終水解生成碳納米點(diǎn)與二氧化硅納米復(fù)合物。

本發(fā)明優(yōu)選將含硅有機(jī)物和堿性物質(zhì)依次加入到碳納米點(diǎn)溶液中然后進(jìn)行放置；將放置后的產(chǎn)物依次經(jīng)過(guò)離心、洗滌和干燥，得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。在本發(fā)明中，所述放置的溫度優(yōu)選為20～30℃，更優(yōu)選為22～28℃，最優(yōu)選為24～26℃。在本發(fā)明中，所述放置的時(shí)間優(yōu)選為8～12小時(shí)，更優(yōu)選為10小時(shí)。在本發(fā)明中，所述離心的速度優(yōu)選為5000～7000轉(zhuǎn)/分，更優(yōu)選為5500～6500轉(zhuǎn)/分，最優(yōu)選為6000轉(zhuǎn)/分。在本發(fā)明中，所述離心的時(shí)間優(yōu)選為4～6min，更優(yōu)選為5min。在本發(fā)明中，所述洗滌的試劑優(yōu)選為乙醇和水，本發(fā)明優(yōu)選將得到的離心產(chǎn)物采用乙醇和水交替洗滌3次。在本發(fā)明中，所述干燥的方法優(yōu)選為凍干。

在本發(fā)明中，所述含硅有機(jī)物優(yōu)選為硅酸酯類化合物，更優(yōu)選為正硅酸酯類化合物，最優(yōu)選為正硅酸乙酯或正硅酸甲酯。在本發(fā)明中，所述堿性物質(zhì)優(yōu)選為氨水或水合肼。在本發(fā)明中，所述碳納米點(diǎn)溶液中的溶劑優(yōu)選為醇類化合物，更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～5的醇類化合物，最優(yōu)選為乙醇。在本發(fā)明中，所述碳納米點(diǎn)溶液中碳納米點(diǎn)的質(zhì)量濃度優(yōu)選為0.05～0.8mg/mL，更優(yōu)選為0.1～0.7mg/mL，更優(yōu)選為0.2～0.6mg/mL，最優(yōu)選為0.3～0.5mg/mL。本發(fā)明可通過(guò)調(diào)節(jié)碳納米點(diǎn)種類以及濃度，獲得大量具有不同熒光顏色、不同尺寸的碳納米點(diǎn)與二氧化硅的復(fù)合物。

在本發(fā)明中，所述碳納米點(diǎn)、含硅有機(jī)物和堿性物質(zhì)的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.001～0.01)：(1～3)：1，更優(yōu)選為(0.002～0.008)：(1.5～2.5)：1，最優(yōu)選為(0.004～0.006)：2：1。

本發(fā)明提供的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的制備方法采用的原料都是商業(yè)上可以直接買到的原料，不需要進(jìn)一步處理，按照一定比例直接混合即可，因此這種方法操作簡(jiǎn)便，危險(xiǎn)性小，并且具有良好的重復(fù)性，可以批量生產(chǎn)，同時(shí)得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的發(fā)光強(qiáng)度高。本發(fā)明提供的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的制備方法工藝簡(jiǎn)單、成本較低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)基于碳納米點(diǎn)的熒光粉。

本發(fā)明提供了一種熒光粉，包括上述技術(shù)方案所述的碳納米點(diǎn)復(fù)合物。在本發(fā)明中，所述熒光粉可通過(guò)將上述碳納米點(diǎn)復(fù)合物進(jìn)行研磨得到。

本發(fā)明提供了一種發(fā)光材料，包括上述技術(shù)方案所述的熒光粉或者上述技術(shù)方案所述的碳納米點(diǎn)復(fù)合物。在本發(fā)明中，所述發(fā)光材料優(yōu)選為上述技術(shù)方案所述的碳納米點(diǎn)復(fù)合物(或熒光粉)和聚合物的混合物，所述聚合物優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷。在本發(fā)明中，所述碳納米點(diǎn)復(fù)合物和聚合物的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.5～1.5)：1，更優(yōu)選為(0.8～1.2)：1，最優(yōu)選為1:1。

本發(fā)明可將熒光粉(碳納米點(diǎn)復(fù)合物)與聚二甲基硅氧烷(聚合物)共混，然后涂覆在未封裝的LED上，再放置于80℃烘箱中，3小時(shí)后，即得到封裝好的發(fā)光為白光的LED光源。

實(shí)施例1

熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)的制備：

將6g尿素與3g檸檬酸溶解在10mL水中；

將所制備的尿素與檸檬酸的水溶液放置到微波爐內(nèi)，經(jīng)900W功率微波加熱3分鐘，獲得棕黑色固體；

將制備的棕黑色固體放置到真空烘箱內(nèi)，真空度為0.01帕，溫度為55℃，加熱2小時(shí)，除去殘留的小分子化合物，得到碳納米點(diǎn)。

取濃度為0.05mg/mL的熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)乙醇溶液8mL，先加入0.6mL的正硅酸乙酯，再加入0.3mL的氨水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，經(jīng)充分混勻后，室溫下放置10小時(shí)；將所得混合液以6000轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行5min的離心，離心管底部所得產(chǎn)品分別經(jīng)乙醇與水交替洗并離心三次，凍干后收集離心管底部的產(chǎn)物，即可得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物進(jìn)行SEM檢測(cè)以及能量色散X衍射，檢測(cè)結(jié)果如圖1和圖2所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜。從圖1可以看出，本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的尺寸為68±8nm。從圖2可以計(jì)算得到，碳納米點(diǎn)在復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為1.2％。

采用絕對(duì)量子效率測(cè)定方法，測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率，測(cè)試結(jié)果為，本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率為52％。

實(shí)施例2

按照實(shí)施例1的方法制備得到熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)。

取濃度為0.1mg/mL的熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)乙醇溶液8mL，先加入0.6mL的正硅酸乙酯，再加入0.3mL的氨水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，經(jīng)充分混勻后，室溫下放置10小時(shí)；將所得混合液以6000轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行5min的離心，離心管底部所得產(chǎn)品分別經(jīng)乙醇與水交替洗并離心三次，凍干后收集離心管底部產(chǎn)物即可得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物進(jìn)行SEM檢測(cè)以及能量色散X衍射，檢測(cè)結(jié)果如圖3和圖4所示，圖3為本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；圖4為本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜。從圖3可以看出，本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的尺寸為78±8nm。從圖4可以計(jì)算得到，碳納米點(diǎn)在復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為2.2％。

按照實(shí)施例1的方法，測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率，測(cè)試結(jié)果為，本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率為40％。

實(shí)施例3

按照實(shí)施例1的方法制備得到熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)。

取濃度為0.2mg/mL的熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)乙醇溶液8mL，先加入0.6mL的正硅酸乙酯，再加入0.3mL的氨水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，經(jīng)充分混勻后，室溫下放置10小時(shí)；將所得混合液以6000轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行5min的離心，離心管底部所得產(chǎn)品分別經(jīng)乙醇與水交替洗并離心三次，凍干后收集離心管底部的產(chǎn)物即可得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物進(jìn)行SEM檢測(cè)以及能量色散X衍射，檢測(cè)結(jié)果如圖5和圖6所示，圖5為本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；圖6為本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜。從圖5可以看出，本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的尺寸為90±10nm。從圖6可以計(jì)算得到，碳納米點(diǎn)在復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為3.1％。

按照實(shí)施例1的方法，測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率，測(cè)試結(jié)果為，本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率為35％。

實(shí)施例4

按照實(shí)施例1的方法制備得到熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)。

取濃度為0.4mg/mL的熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)溶液8mL，先加入0.6mL的正硅酸乙酯，再加入0.3mL的氨水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，經(jīng)充分混勻后，室溫下放置10小時(shí)；將所得混合液以6000轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行5min的離心，離心管底部所得產(chǎn)品分別經(jīng)乙醇與水交替洗并離心三次，凍干后收集離心管底部的產(chǎn)物即可得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例4制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物進(jìn)行SEM檢測(cè)以及能量色散X衍射，檢測(cè)結(jié)果如圖7和圖8所示，圖7為本發(fā)明實(shí)施例4制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；圖8為本發(fā)明實(shí)施例4制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜。從圖7可以看出，本發(fā)明實(shí)施例4制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的尺寸為128±20nm。從圖8可以計(jì)算得到，碳納米點(diǎn)在復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為4.7％。

按照實(shí)施例1的方法，測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例4制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率，測(cè)試結(jié)果為，本發(fā)明實(shí)施例4制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率為31％。

實(shí)施例5

按照實(shí)施例1的方法制備得到熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)。

取濃度為0.25mg/mL的熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)溶液8mL，先加入0.6mL的正硅酸乙酯，再加入0.3mL的氨水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，經(jīng)充分混勻后，室溫下放置10小時(shí)；將所得混合液以6000轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行5min的離心，離心管底部所得產(chǎn)品分別經(jīng)乙醇與水交替洗并離心三次，凍干后收集離心管底部的產(chǎn)物即可得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。

測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例5制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物在紫外光、藍(lán)光和綠光下的光學(xué)照片，檢測(cè)結(jié)果如圖9～圖11所示，圖9為本發(fā)明實(shí)施例5制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物在紫外光下的光學(xué)照片，圖10為本發(fā)明實(shí)施例5制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物在藍(lán)光下的光學(xué)照片，圖11為本發(fā)明實(shí)施例5制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物在綠光下的光學(xué)照片。從圖9～11可以看出，當(dāng)用不同激發(fā)光，例如紫外光、藍(lán)光以及綠光激發(fā)碳納米點(diǎn)復(fù)合物時(shí)，可以觀測(cè)到藍(lán)綠色熒光(圖9)、黃綠色熒光(圖10)以及紅色熒光(圖11)發(fā)射，即該碳納米點(diǎn)復(fù)合物表現(xiàn)出明顯的激發(fā)波長(zhǎng)依賴的發(fā)光特性。

實(shí)施例6

按照實(shí)施例1的方法制備得到熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)。

取濃度為0.8mg/mL的熒光顏色為綠色的碳納米點(diǎn)乙醇溶液8mL，先加入0.6mL的正硅酸乙酯，再加入0.3mL的氨水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，經(jīng)充分混勻后，室溫下放置6小時(shí)；將所得混合液以6000轉(zhuǎn)/分鐘的速度進(jìn)行5min的離心，離心管底部所得產(chǎn)品分別經(jīng)乙醇與水交替洗并離心三次，凍干后收集離心管底部的產(chǎn)物即為熒光粉。

取研磨好的熒光粉與聚二甲基硅氧烷按照質(zhì)量比為1：1進(jìn)行共混，然后涂覆在未封裝的LED上，再放置于80℃烘箱中，3小時(shí)后，即得到封裝好的發(fā)光為白光的LED光源。

測(cè)試對(duì)本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的熒光粉在紫外光下的光學(xué)照片，測(cè)試結(jié)果如圖12所示，圖12為本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的熒光粉在紫外光下的光學(xué)照片，從圖12可以看出，熒光粉具有高亮度。圖13為本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的熒光粉的SEM掃描照片。

按照實(shí)施例1所述的方法測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的熒光粉的熒光量子效率，測(cè)試結(jié)果如圖14所示，圖14為本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的熒光粉的熒光量子效率測(cè)試結(jié)果，本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的熒光粉的熒光量子效率可達(dá)到41％。

本發(fā)明實(shí)施例6制備的白光LED光源，CIE坐標(biāo)為(0.33，0.34)，色溫為5603K。

實(shí)施例7

熒光顏色為藍(lán)色的碳納米點(diǎn)的制備：

將3g檸檬酸溶解于20mL氨水中，得到透明溶液；

將所得到的透明溶液微波加熱反應(yīng)5分鐘左右得到灰黑色粘稠狀液體；

將灰黑色粘稠狀液體溶解于乙醇中，以8000轉(zhuǎn)/分鐘的速度離心三次，去掉較大不溶的碳納米點(diǎn)聚集體，得到熒光顏色為藍(lán)色的碳納米點(diǎn)。

取濃度為0.2mg/mL的熒光顏色為藍(lán)色的碳納米點(diǎn)乙醇溶液8mL，先加入0.6mL的正硅酸乙酯，再加入0.3mL的氨水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，經(jīng)充分混勻后，室溫下放置10小時(shí)；將所得混合液以6000轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行5min的離心，離心管底部所得產(chǎn)品分別經(jīng)乙醇與水交替洗并離心三次，凍干后收集離心管底部的產(chǎn)物即可得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例7制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物進(jìn)行SEM檢測(cè)以及能量色散X衍射，檢測(cè)結(jié)果如圖15和圖16所示，圖15為本發(fā)明實(shí)施例7制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物SEM掃描照片；圖16為本發(fā)明實(shí)施例7制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的能量色散X射線光譜。從圖15可以看出，本發(fā)明實(shí)施例7制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的尺寸為95±10nm。從圖16可以計(jì)算得到，碳納米點(diǎn)在復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為3.2％。

按照實(shí)施例1的方法，測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例7制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率，測(cè)試結(jié)果為，本發(fā)明實(shí)施例7制備得到的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率為33％。

由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供了一種碳納米點(diǎn)復(fù)合物，包括：碳納米點(diǎn)；包覆在所述碳納米點(diǎn)表面的二氧化硅。本發(fā)明提供了一種碳納米點(diǎn)復(fù)合物的制備方法，包括：將含硅有機(jī)物、堿性物質(zhì)與碳納米點(diǎn)溶液混合，得到碳納米點(diǎn)復(fù)合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用碳納米點(diǎn)表面豐富的功能基團(tuán)直接與活性物質(zhì)二氧化硅形成化學(xué)鍵連，這種碳納米點(diǎn)復(fù)合物性質(zhì)穩(wěn)定，碳納米點(diǎn)的熒光性質(zhì)不易受到外界環(huán)境的破壞，在固相聚集時(shí)不會(huì)發(fā)生熒光猝滅；而且本發(fā)明提供的碳納米點(diǎn)復(fù)合物的熒光量子效率高。