System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种番红花红基长波碳点的制备方法及其在防伪荧光墨水中的应用技术_技高网
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一种番红花红基长波碳点的制备方法及其在防伪荧光墨水中的应用技术

技术编号:42977111 阅读:18 留言:0更新日期:2024-10-15 13:14
本发明专利技术涉及一种番红花红基长波碳点的制备方法及其在防伪荧光墨水中的应用,目的是解决碳点在防伪油墨加密模式单一,在MnO4‑检测中检出范围窄,检出限高的技术问题,技术方案为:包括如下步骤:室温下取番红花红T和草酸于去离子水中超声溶解;进行高压反应釜高温加热反应,自然冷却至室温后过滤,再通过透析膜透析得到碳点水溶液,冷冻干燥得到碳点粉末(O‑CDs),番红花红基长波碳点以及在金属离子检测及荧光防伪墨水中的应用。本发明专利技术以含有共轭体系的番红花T为前驱体,掺杂草酸成功制备了碳点粉末(O‑CDs),具有良好的生物相容性、波长独立性、稳定性高、较低的生物毒性等优点,可成功应用于MnO4‑的无标记检测和双重防伪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳纳米材料,具体涉及一种番红花红基长波碳点的制备方法及其在防伪荧光墨水中的应用


技术介绍

1、近年来,假冒现象已成为一个日趋严重的全球性社会问题,广大消费者及许多企业饱受假冒坑害之苦,因此采用高科技解决方案来预防和制止假冒行为至关重要。使用荧光防伪安全油墨是一种重要的防伪手段,如有机染料、共轭聚合物点、半导体量子点和稀土掺杂发光纳米材料是用来制备荧光防伪安全油墨的常用材料,但它们都具有一定的局限性,如有机染料受其光稳定性差和斯托克斯位移小的限制、聚合物点制备工艺复杂且价格昂贵等。

2、到目前为止,碳量子点作为一种新型的碳基荧光纳米材料,由于其良好的生物相容性、环境友好性、低成本和优异的抗光漂白性等优点,已被广泛用作数据加密和储存中的高质量新型荧光油墨。碳量子点制备的发光油墨可以封装在喷墨打印机或注入钢笔、中性笔中或用毛笔直接蘸墨,在不含荧光剂的纸、纺织品、皮革、玻璃等上面打印或书写字体或图案,实现在日光下加密,紫外灯下解密,且碳量子点的水溶性优异,用碳量子点制备的防伪油墨下墨流畅,不会造成堵塞,因此碳量子点作为一种具有优异性能的荧光防伪材料,在近几年取得了可观的成效。

3、但目前基于cds在防伪应用中的报道主要以实现日光下不可见而在紫外光照射下可见的防伪标签、发光油墨等单重加密防伪技术为主,而开发多重加密技术,实现cds的高级防伪仍存在一些挑战。且现有的基于cds的荧光防伪墨水多数以短波长的蓝绿色荧光为主,而制备一种长波长的cds并将其应用在荧光防伪墨水具有一定的发展意义。

4、高锰酸盐(mno4-)因其稳定性、低成本和无卤化特性而被广泛应用于水处理以及受污染土壤和地下水的原位化学氧化,而过量使用mno4-对水体产生极大的污染。此外,人体过度摄入mno4-可能会导致疾病的发生,如抑郁、暴躁、神经失调甚至基因突变,因此对于mno4-的及时监测至关重要。研究表明,以cds为代表的荧光检测策略因其低毒、低成本、高生物相容性和快速检测而受到广泛应用,所以,开发基于cds的传感平快速灵敏地检测mno4-显得尤为迫切。且基于mno4-增强或猝灭cds的荧光强度现象,设计一种由mno4-调控的防伪荧光墨水,从而实现多重防伪加密,在防伪领域也具有十分重要意义。

5、番红花红t是作为一种常见的生物染色剂,具有较高的安全性且发光性质良好,广泛存在于自然界中。纵观国内外研究发现,有关番红花红合成碳材料的方法较少,因此我们利用番红花红为碳源,通过掺杂其他原料,合成一种长波长碳点,将其应用于荧光防伪墨水。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是解决上述问题,提供一种番红花红基长波碳点的制备方法及其应用。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:

3、一种番红花红基长波碳点的制备方法,包括如下步骤:

4、步骤1)室温下取番红花红t和草酸在去离子水中进行超声溶解;

5、步骤2)将步骤1)所得溶液置于高压反应釜进行高温加热反应;

6、步骤3)待反应结束后,自然冷却至室温后过滤,再通过透析膜透析得到碳点水溶液;

7、步骤4)将碳点水溶液进行冷冻、干燥得到番红花红基长波碳点(o-cds)粉末。

8、进一步的,所述步骤1)中番红花红t和草酸的质量比为5:1。

9、进一步的,所述步骤1)中去离子水与草酸的质量比为20:1,超声溶解的时间是3-7min。

10、进一步的,所述步骤2)中高温加热反应的加热温度为180-220℃,加热时间为6-8h。

11、进一步的,所述步骤3)中过滤用的滤膜孔径为0.22μm。

12、进一步的,所述步骤3)中透析是用500~1000da的透析膜透析2-3d。

13、由上述方法制备的番红花红基长波碳点在mno4-离子检测中的应用。

14、由上述方法制备的番红花红基长波碳点在荧光防伪墨水中的应用。

15、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

16、1、本专利技术操作步骤简单,通过简单的一步水热法即可得具有长波发射的碳点;

17、2、本专利技术以含有较大共轭体系的番红花t为前驱体,掺杂草酸成功制备了一种番红花红基长波碳点(o-cds),该o-cds具有良好的生物相容性、波长独立性、稳定性高、较低的生物毒性等优点;

18、3、本专利技术合成的长波碳点可成功应用于mno4-的无标记检测,与其他已报道的cds基mno4-传感器相比,o-cds具有超宽的检测范围且长的发射波长。除此之外,还利用o-cds搭建了一种智能手机比色监测mno4-的传感平台;

19、4、本专利技术所制备的o-cds具有良好的光稳定性与化学稳定性,基于o-cds制备的荧光墨水可以响应o-cds的浓度变化,并在加入mno4-后,荧光墨水的橙色荧光减弱,这个结果对应于o-cds检测mno4-,mno4-使o-cds的荧光猝灭,基于此开发了单重和双重防伪技术,证明o-cds在防伪领域有一定的应用潜力。

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【技术保护点】

1.一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中番红花红T和草酸的质量比为5:1。

3.根据权利要求1所述的一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中去离子水与草酸的质量比为20:1,超声溶解的时间是3-7min。

4.根据权利要求1所述的一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中高温加热反应的加热温度为180-220℃,加热时间为6-8h。

5.根据权利要求1所述的一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中过滤用的滤膜孔径为0.22μm。

6.根据权利要求1所述的一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中透析是用500~1000Da的透析膜透析2-3d。

7.根据权利要求1-6中任一项所述方法制备的番红花红基长波碳点在MnO4-离子检测中的应用。

8.根据权利要求1-6中任一项所述方法制备的番红花红基长波碳点在荧光防伪墨水中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中番红花红t和草酸的质量比为5:1。

3.根据权利要求1所述的一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中去离子水与草酸的质量比为20:1,超声溶解的时间是3-7min。

4.根据权利要求1所述的一种番红花红基长波碳点的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中高温加热反应的加热温度为180-220℃,加热...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨振华崔旭艳张月霞范小鹏董川
申请(专利权)人:山西大学
类型:发明
国别省市:

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