一种高散热碳量子点荧光复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于无机发光材料技术领域，具体涉及一种高散热碳量子点荧光复合膜及其制备方法。采用的技术方案是：将碳量子点和氮化硼超声分散在溶剂中，在分散液中加入聚合物，加热搅拌至混合物形成浆状的粘稠液，去除气泡后均匀涂布成膜，随后在真空烘箱中烘干，自然冷却后得到碳量子点荧光复合膜材料。本申请方法合成工艺简便，绿色环保，生产成本低，所制备的荧光复合膜发光强度高，发光颜色可调，具有优异的耐高温和高散热性能，在较高温度下不会发生荧光猝灭，并能对特定物质表现出强烈的荧光响应。可应用于荧光传感器、发光显示、防伪加密等领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高散热碳量子点荧光复合膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于无机发光材料
，具体涉及一种高散热碳量子点荧光复合膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳量子点是碳基荧光纳米材料中最重要的一类，由于其优越的光学性能，在荧光传感、生物成像、光电器件、光催化、防伪等众多领域受到越来越多的关注。
[0003]碳量子点是下一代白光照明应用中前景广阔的碳荧光材料。目前，人们在碳量子点荧光粉的材料设计、性能调制和机理研究等方面投入了大量的精力。然而，低导热系数使碳量子点荧光粉的散热成为一个巨大的挑战。已经证实，大功率发光显示设备的工作温度很容易超过130℃，高温工作时引起的热猝灭问题严重限制了碳量子点荧光粉的进一步发展。
[0004]降低碳量子点的工作温度、增强碳量子点复合材料的导热性是解决热猝灭问题直接而有效的途径。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，通过较为简便的方法制备出具有良好发光性能的新型荧光复合膜功能材料，所得产品发光强度高，发光颜色可调，具有优异的耐高温性能和高散热性能，在较高温度下不会发生荧光猝灭，并能对特定物质表现出强烈的荧光响应。
[0006]本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案为：
[0007]一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将碳量子点和氮化硼超声分散在溶剂中，得分散液；
[0009](2)将聚合物加入到上述分散液中，加热搅拌至混合物成浆状的粘稠液；
[0010](3)将粘稠液均匀地涂布到洁净平整的基材上；
[0011](4)将基材放在真空烘箱中烘干，自然冷却后得到碳量子点荧光复合膜。
[0012]所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，步骤(1)中所述的碳量子点，包括发射波长为400～700nm范围内的一种或者几种碳量子点组合。
[0013]所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，步骤(1)中所述的氮化硼为氮化硼纳米片、羟基氮化硼纳米片或氨基氮化硼纳米片。
[0014]所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，步骤(1)中所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、氯仿或丙酮。
[0015]所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，步骤(2)中所述的聚合物选自聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚砜、聚酯、聚醚、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚氨酯、酚醛树脂、环氧树脂、纳米纤维素、羧甲基纤维素钠、硅胶中的至少一种。
[0016]所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，步骤(1)和步骤(2)中的碳量子点、氮化硼和聚合物的质量比为0.005～0.01:0.01～0.1:0.3～3。
[0017]所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，步骤(2)中所述的加热温度为40～130℃，搅拌时间为30～300min。
[0018]所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，步骤(3)中涂布前，将混合均匀的粘稠液置于真空脱泡机内进行脱泡、抽真空处理5～10min。
[0019]所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，步骤(3)中所述的基材为玻璃、陶瓷、硅片或石英片。
[0020]所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜的制备方法，步骤(4)中所述的烘干温度为40～70℃，时间为5～12h。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术合成工艺易于控制，操作简单，绿色环保，生产成本低，可快速构建碳量子点荧光复合膜，解决了现有碳量子点薄膜的缺陷，有效的克服了碳量子点固态荧光淬灭和热猝灭问题。所制备的碳量子点荧光复合膜发光强度高，发光颜色可调，具有优异的耐高温和高散热性能，在较高温度下不会发生荧光猝灭，并能对特定物质表现出强烈的荧光响应。可广泛应用于荧光传感器、发光显示、防伪加密等领域。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1所制备的碳量子点荧光复合膜在日光和紫外光下的照片。
[0024]图2为本专利技术实施例1所制备的碳量子点荧光复合膜和实施例8对比实验中没有氮化硼的碳量子点荧光薄膜的激发光谱图。
[0025]图3为本专利技术实施例1所制备的碳量子点荧光复合膜和实施例8对比实验中没有氮化硼的碳量子点荧光薄膜的发射光谱图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术作进一步描述。此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。
[0027]实施例1一种高散热碳量子点荧光复合膜
[0028]方法如下：
[0029](1)将0.005g发射波长为550nm的碳量子点和0.05g氮化硼纳米片超声分散在20mL蒸馏水中，得分散液；
[0030](2)将1g聚乙烯醇加入到上述分散液中，放入70℃的水浴锅中加热搅拌30min，至混合物形成浆状的粘稠液；
[0031](3)将混合均匀的粘稠液置于真空脱泡机内进行脱泡、抽真空处理10min，随后将粘稠液均匀地涂布到洁净平整的玻璃上；
[0032](4)将玻璃放在50℃的真空烘箱中烘干12h，自然冷却后得到碳量子点荧光复合膜材料。
[0033]所制备的荧光复合膜具有优异的散热能力，在445nm的激发光照射下发出均匀的黄色荧光。
[0034]实施例2一种高散热碳量子点荧光复合膜
[0035]方法如下：
[0036](1)将0.005g发射波长为450nm的碳量子点和0.05g羟基氮化硼纳米片超声分散在20mL乙醇中，得分散液；
[0037](2)将1g聚氨酯加入到上述分散液中，放入80℃的水浴锅中加热搅拌60min，至混合物形成浆状的粘稠液；
[0038](3)将混合均匀的粘稠液置于真空脱泡机内进行脱泡、抽真空处理10min，随后将粘稠液均匀地涂布到干燥洁净的陶瓷上；
[0039](4)将陶瓷放在60℃的真空烘箱中烘干10h，自然冷却后得到碳量子点荧光复合膜材料。
[0040]所制备的荧光复合膜具有优异的散热能力，在380nm的激发光照射下发出均匀的蓝色荧光。
[0041]实施例3一种高散热碳量子点荧光复合膜
[0042]方法如下：
[0043](1)将0.005g发射波长为620nm的碳量子点和0.05g氨基氮化硼纳米片超声分散在20mL氯仿中，得分散液；
[0044](2)将1g羧甲基纤维素钠加入到上述分散液中，放入90℃的水浴锅中加热搅拌90min，至混合物形成浆状的粘稠液；
[0045](3)将混合均匀的粘稠液置于真空脱泡机内进行脱泡、抽真空处理10min，随后将粘稠液均匀地涂布到干燥洁净的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高散热碳量子点荧光复合膜，其特征在于，制备方法包括如下步骤：(1)将碳量子点和氮化硼超声分散在溶剂中，得分散液；(2)将聚合物加入到上述分散液中，加热搅拌至混合物成浆状的粘稠液；(3)将粘稠液均匀地涂布到洁净平整的基材上；(4)将基材放在真空烘箱中烘干，自然冷却后得到碳量子点荧光复合膜。2.根据权利要求1所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜，其特征在于：步骤(1)中所述的碳量子点，包括发射波长为400～700nm的一种或者几种碳量子点组合。3.根据权利要求2所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜，其特征在于：步骤(1)中所述的氮化硼为氮化硼纳米片、羟基氮化硼纳米片或氨基氮化硼纳米片。4.根据权利要求3所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜，其特征在于：步骤(1)中所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、氯仿或丙酮。5.根据权利要求4所述的一种高散热碳量子点荧光复合膜，其特征在于：步骤(2)中所述的聚合物选自聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丽丽，张向东，刘蕊，葛春华，关宏宇，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：