一种生物基碳纳米点荧光粉及其制备方法与应用.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104263364 A (43)申请公布日 2015.01.07 CN 104263364 A (21)申请号 201410425613.X (22)申请日 2014.08.25 C09K 11/65(2006.01) H01L 33/50(2010.01) C09D 5/22(2006.01) (71)申请人 中国科学院长春光学精密机械与物 理研究所 地址 130033 吉林省长春市东南湖大路 3888 号 (72)发明人 曲松楠 孙明烨 (74)专利代理机构 长春菁华专利商标代理事务 所 22210 代理人 李外 (54) 发明名称 一种生物基碳纳米点荧光粉及其制。

2、备方法与 应用 (57) 摘要 本发明一种生物基碳纳米点荧光粉及其制备 方法与应用， 属于纳米材料科学领域， 解决现有的 碳纳米点基发光材料发光量子效率低且不易处理 的问题。该生物基碳纳米点荧光粉以碳纳米点作 为发光中心材料， 以淀粉、 琼脂粉等生物制品粉末 作为分散基质， 通过氢键结合将碳纳米点均匀地 吸附于所选生物制品粉末颗粒表面， 实现了碳纳 米点在空间上的高度分散， 有效地抑制了碳纳米 点由于聚集引起的固态发光淬灭， 可以实现碳纳 米点在固态体系的高效发光。本发明还提供生物 基碳纳米点荧光粉的制备方法， 该生物基碳纳米 点荧光粉可应用于温度传感、 照明与显示、 荧光涂 料的制备等领域。。

3、 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104263364 A CN 104263364 A 1/1 页 2 1. 一种生物基碳纳米点荧光粉， 其特征在于， 该生物基碳纳米点荧光粉是以生物制品 粉末为分散基质， 通过氢键结合将碳纳米点均匀地吸附于生物制品粉末颗粒表面制备而 成。 2. 根据权利要求 1 所述的一种生物基碳纳米点荧光粉， 其特征在于， 所述的生物制品 粉末为淀粉、 琼脂粉、 纸浆或纤维素粉末。 3. 根据权利要求 1 所述。

4、的一种生物基碳纳米点荧光粉， 其特征在于， 所述的碳纳米点 为绿光发射碳纳米点或蓝光发射碳纳米点。 4. 根据权利要求 1-3 任何一项所述的一种生物基碳纳米点荧光粉的制备方法， 其特征 在于， 包括以下步骤 : 将碳纳米点与生物制品粉末混合溶解在水中， 并持续搅拌得到反应混合液 ； 将所得到反应混合液经过滤、 冻干、 研磨、 筛选， 得到生物基碳纳米点荧光粉。 5. 根据权利要求 4 所述的一种生物基碳纳米点荧光粉的制备方法， 其特征在于， 所述 的碳纳米点和生物制品粉末的质量比为 1 ： (20 450)。 6. 根据权利要求 4 所述的一种生物基碳纳米点荧光粉的制备方法， 其特征在于， 。

5、所述 的冻干温度为 -45 -55， 冻干时间为 24 48 小时。 7. 权利要求 1-3 任何一项所述的一种生物基碳纳米点荧光粉在低温传感器中的应用。 8. 权利要求 1-3 任何一项所述的一种生物基碳纳米点荧光粉在荧光粉基白光二极管 中的应用。 9. 权利要求 1-3 任何一项所述的一种生物基碳纳米点荧光粉在荧光图案及荧光体构 建中的应用。 10. 权利要求 1-3 任何一项所述的一种生物基碳纳米点荧光粉在荧光涂料中的应用。 权 利 要 求 书 CN 104263364 A 2 1/7 页 3 一种生物基碳纳米点荧光粉及其制备方法与应用 技术领域 0001 本发明属于纳米材料技术领域， 。

6、具体涉及一种生物基碳纳米点荧光粉及其制备方 法与应用。 背景技术 0002 碳纳米点因具有良好的水溶性、 稳定性、 低毒性、 耐光漂白以及很好的生物相容 性， 有望替代有机染料和多含重金属的半导体量子点在生物成像与传感、 荧光图案构建、 编 码学以及光电器件中的应用。 诸多例如激光烧蚀、 电化学氧化、 水热以及微波等方法被用来 制备碳纳米点。高的发光量子效率是优化碳纳米点性能及拓展其应用领域的关键。到目前 为止， 碳纳米点在水溶液中的量子效率已经达到 60以上， 可媲美于商业化的 CdSe/ZnS 量 子点。如此优异的光学性质很大程度上促进了碳纳米点在生物及其他科学领域中的应用。 0003 最。

7、近碳纳米点作为感光材料正被广泛的应用于照明与显示。但是固态碳纳米 点由于聚集会发生严重的发光淬灭， 所以基于碳纳米点的固态发光器件的性能还差强人 意 (A Biocompatible Fluorescent Ink Based on Water-Soluble Luminescent Carbon Nanodots， Songnan Qu,Xiaoyun Wang,Qipeng Lu,Xingyuan Liu,Lijun Wang,Angew.Chem. Int.Ed.,2012,51,12215)。目前， 现有的少数基于碳纳米点的高效的固态发光材料体系， 主要是将碳纳米点分散于聚合物基质以抑。

8、制聚集发光淬灭 (OrganicInorganic Hybrid Functional Carbon Dot Gel Glasses,Zheng Xie,Fu Wang,and Chun-yan Liu， Adv. Mater.,2012,24,1716)。 但是利用这种方法得到的高效的碳纳米点基发光材料都具有固定 的形状， 在实际的应用中具有不易处理的缺点。 0004 现有技术中还没有制备具有高发光效率且易处理的基于碳纳米点的固态发光材 料的方法。 发明内容 0005 本发明的目的是为了解决现有的碳纳米点基发光材料发光量子效率低且不易处 理的问题， 而提供一种生物基碳纳米点荧光粉及其制备方法。

9、与应用。 0006 本发明首先提供一种生物基碳纳米点荧光粉， 该生物基碳纳米点荧光粉是以生物 制品粉末为分散基质， 通过氢键结合将碳纳米点均匀地吸附于生物制品粉末颗粒表面制备 而成。 0007 优选的是， 所述的生物制品粉末为淀粉、 琼脂粉、 纸浆或纤维素粉末。 0008 优选的是， 所述的碳纳米点为绿光发射碳纳米点或蓝光发射碳纳米点。 0009 本发明还提供了上述一种生物基碳纳米点荧光粉的制备方法， 包括以下步骤 : 0010 将碳纳米点与生物制品粉末混合溶解在水中， 并持续搅拌得到反应混合液 ； 0011 将所得到反应混合液经过滤、 冻干、 研磨、 筛选， 得到生物基碳纳米点荧光粉。 00。

10、12 优选的是， 所述的碳纳米点和生物制品粉末的质量比为 1 ： (20 450)。 0013 优选的是， 所述的冻干温度为 -45 -55， 冻干时间为 24 48 小时。 说 明 书 CN 104263364 A 3 2/7 页 4 0014 本发明还提供了上述一种生物基碳纳米点荧光粉在低温传感器中的应用。 0015 本发明还提供了上述一种生物基碳纳米点荧光粉在荧光粉基白光二极管中的应 用。 0016 本发明还提供了上述一种生物基碳纳米点荧光粉在荧光图案及荧光体构建中的 应用。 0017 本发明还提供了上述一种新生物基碳纳米点荧光粉在荧光涂料中的应用。 0018 本发明的有益效果 0019。

11、 本发明首先提供一种生物基碳纳米点荧光粉， 该生物基碳纳米点荧光粉是以生物 制品粉末为分散基质， 通过氢键结合将碳纳米点均匀地吸附于生物制品粉末颗粒表面制备 而成。所述的生物制品分散基质既不会与碳纳米点竞争吸收激发光， 也不吸收碳纳米点的 发光， 有效地抑制了碳纳米点由于聚集引起的发光淬灭， 得到了发光量子效率为 50的高 效的生物基碳纳米点荧光粉 ； 所述的碳纳米点发光中心材料可以为绿光发射的碳纳米点， 也可为蓝光发射碳纳米点， 表明该种制备生物基碳纳米点荧光粉的方法为普适法。 0020 本发明还提供一种生物基碳纳米点荧光粉的制备方法， 该方法先将碳纳米点与生 物制品粉末混合溶解在水中， 并。

12、持续搅拌得到反应混合液 ； 然后将所得到反应混合液经过 滤、 冻干、 研磨、 筛选， 得到生物基碳纳米点荧光粉。 本发明的方法简单， 易于实现， 所采用的 生物制品粉末与碳纳米点均为价格低廉、 环境友好型材料， 制备得到的生物基碳纳米点荧 光粉是一种完全绿色环保、 低成本的发光材料。 0021 本发明还提供上述生物基碳纳米点荧光粉在低温传感器、 荧光粉基白光二极管、 荧光图案及荧光体构建、 荧光涂料中的应用， 由于本发明通过氢键结合将碳纳米点均匀地 分散于生物制品粉末颗粒表面， 有效地抑制了碳纳米点由于聚集引起的发光淬灭， 得到了 高发光量子效率的生物基碳纳米点荧光粉。所制备的生物基碳纳米点荧。

13、光粉较通过将碳 纳米点物理分散于聚合物基质中得到的碳纳米点发光薄膜或凝胶玻璃， 具有更高的易处理 性， 可应用于温度传感、 照明与显示、 荧光涂料的制备等领域。 附图说明 0022 图 1 为本发明实施例 1 生物基碳纳米点荧光粉的制备方法示意图。 0023 图2为本发明实施例1、 3、 5绿光发射的不同碳纳米点包覆度的生物基碳纳米点荧 光粉在室光 (a) 和紫外光 (b) 下的光学照片。 0024 图3为本发明实施例3制备得到的生物基碳纳米点荧光粉在紫光(a)， 蓝光(b)以 及绿光 (c) 激发下的荧光照片。 0025 图 4 为绿光发射的碳纳米点水溶液 ( 标号 1 曲线 )、 淀粉 (。

14、 标号 2 曲线 ) 以及实施 例 3 制备的生物基碳纳米点荧光粉 ( 标号 3 曲线 ) 的吸收谱图。 0026 图5为本发明实施例3制备得到的生物基碳纳米点荧光粉的激发波长依赖的发射 谱图。 0027 图 6 为本发明实施例 1-5 制备得到的生物基碳纳米点荧光粉的 420nm 激发下的发 光量子效率随碳纳米点包覆度的变化曲线。 0028 图 7 为绿光发射碳纳米点沉积于玻璃上 ( 标号 1 曲线 )、 溶解在水中 ( 标号 2 曲 线 ) 以及本发明实施例 3 生物基碳纳米点荧光粉 ( 标号 3 曲线 ) 的荧光寿命谱图。 说 明 书 CN 104263364 A 4 3/7 页 5 0。

15、029 图8为实施例3制备得到的生物基碳纳米点荧光粉温度依赖的发光光谱(a)、 发光 峰位 (b)、 半高宽 (c) 以及发光强度热稳定性 (d) 谱图。 0030 图 9 为本发明实施例 3 制备得到的绿光 ( 左侧列 ) 和实施例 9 制备得到的蓝光 ( 右侧列 ) 发射生物基碳纳米点荧光粉分别在室光下 (a) 和紫外光下 (b) 的光学照片。 0031 图 10 为实施例 9 制备得到的蓝光 ( 左侧列 ) 和实施例 3 制备得到的绿光 ( 右侧 列)发射的生物基碳纳米点荧光粉构建的荧光图案(a)在紫外光下的光学照片以及荧光体 在室光 (b) 和紫外光 (c) 下的光学照片。 0032 。

16、图 11 为实施例 3 和实施例 9 制备得到的生物基碳纳米点荧光粉悬浮于氯仿溶液 中制备的荧光涂料沉积于玻璃基底上在紫外光下的光学照片。 0033 图 12 为实施例 10 得到的生物基碳纳米点荧光粉的白光二极管在 50 毫安电流下 的发光谱图 (a) 以及光学照片 (b)。 具体实施方式 0034 本发明首先提供一种生物基碳纳米点荧光粉， 该生物基碳纳米点荧光粉是以生物 制品粉末为分散基质， 通过氢键结合将碳纳米点均匀地吸附于生物制品粉末颗粒表面制备 而成。 0035 本发明所述的生物制品粉末优选为淀粉、 琼脂粉、 纸浆或纤维素粉末， 更优选为淀 粉， 所述的生物制品粉末既不与碳纳米点竞争。

17、吸收激发光， 也不吸收碳纳米点的发光， 可以 实现碳纳米点高效的发光。 0036 本发明所述的碳纳米点优选为绿光发射碳纳米点或蓝光发射碳纳米点。 本发明中 所述的绿光发射的碳纳米点为现有技术， 详见中国专利 ( 申请号 ： 201210312844.0)， 包括 以下步骤 ： 0037 将 1 克柠檬酸和 2 克尿素混合溶解在 20 毫升去离子水中， 得到透明溶液 ； 0038 将所得到的透明溶液微波加热反应 5 分钟左右得到棕黑色粘稠状液体 ； 0039 将中得到的粘稠状液体烘干， 溶解在去离子水中， 以 8000 转每分钟的速度离 心三次， 去掉较大不溶的碳纳米点聚集体， 得到绿光发射的碳。

18、纳米点。 0040 本发明所述的蓝光发射碳纳米点合成技术详见文献 (Highly Luminescent S,N Co-Doped Graphene Quantum Dots with Broad Visible Absorption Bands for Visible Light Photocatalysts， Dan Qu,Min Zheng,Peng Du,Yue Zhou,Ligong Zhang,Di Li,Huaqiao Tan,Zhao Zhao,Zhigang Xie， Zaicheng Sun， Nanoscale， 2013， 5， 12272)。包 括以下步骤 ： 004。

19、1 将 1 克柠檬酸和 2 克尿素混合溶解在 20 毫升去离子水中， 得到透明溶液 ； 0042 将所得的透明溶液置于50毫升聚四氟乙烯高压反应釜中， 在160摄氏度下反 应 4 小时， 得到蓝光发射碳纳米点。 0043 本发明所述的生物基碳纳米点荧光粉通过氢键结合将碳纳米点均匀地吸附于生 物制品粉末颗粒表面， 该化学吸附可以实现碳纳米点在生物制品粉末颗粒表面均匀的分 散， 有效地抑制了由于聚集引起的碳纳米点固态发光淬灭。 0044 本发明还提供了上述一种生物基碳纳米点荧光粉的制备方法， 包括以下步骤 : 0045 将碳纳米点与生物制品粉末混合溶解在水中， 并持续搅拌得到反应混合液 ； 说 明。

20、 书 CN 104263364 A 5 4/7 页 6 0046 将所得到反应混合液经过滤、 冻干、 研磨、 筛选， 得到生物基碳纳米点荧光粉。 0047 本发明所述的碳纳米点和生物制品粉末的质量比优选为 1 ： (20 450)， 所述的搅 拌温度优选为室温， 搅拌时间优选为 12-24 小时。 0048 本发明所述的将反应混合液过滤， 目的是分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳 米点， 所述的冻干优选真空冻干机中进行， 冻干温度优选为 -45 -55， 冻干时间优选为 2448小时， 将经过过滤和冻干后的混合物质充分研磨成粉， 并经400目细筛筛选， 得到粒 径均匀的生物基碳纳米点荧光粉。 0。

21、049 本发明还提供了上述一种生物基碳纳米点荧光粉在低温传感器中的应用， 该生物 基碳纳米点荧光粉在低温区表现出明显的温度依赖的发光性质， 并且其发光热稳定性良 好， 可被用来制备低温传感器。 0050 本发明还提供了上述一种生物基碳纳米点荧光粉在荧光粉基白光二极管中的应 用， 将该生物基碳纳米点荧光粉分散于有机溶剂中， 滴涂到氮化镓蓝光二极管芯上， 获得 了碳纳米点荧光粉基白光二极管， 所述的有机溶剂优选为氯仿、 甲苯或正己烷， 更优选为氯 仿。 0051 本发明还提供了上述一种生物基碳纳米点荧光粉在荧光图案及荧光体构建中的 应用， 将该生物基碳纳米点荧光粉分散于透明胶带上或环氧树脂中， 可。

22、构建不同形状的荧 光图案或荧光体。 0052 本发明还提供了上述一种新生物基碳纳米点荧光粉在荧光涂料中的应用， 将该生 物基碳纳米点荧光粉分散于有机溶剂中， 获得了高量子效率的荧光涂料。所述的有机溶剂 优选为氯仿、 甲苯或正己烷， 更优选为氯仿。 0053 下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述， 实施例中所涉及到的原料均为商 购获得， 并且无需提纯处理。 0054 实施例 1 0055 将绿光发射的碳纳米点与淀粉按质量比 1:20 溶解在水中， 并在室温下持续搅拌 24 小时， 得到反应混合液 ； 0056 将上述反应混合液经定性滤纸过滤， 以分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳米 点， 得到。

23、滤过物， 将滤过物经真空冻干机在零下 50 度冻干 24 小时后， 充分研磨成粉， 并经 400 目细筛筛选， 得到粒径均匀的生物基碳纳米点荧光粉。 0057 图 1 为本发明实施例 1 生物基碳纳米点荧光粉的制备方法示意图， 所选生物制品 粉末为淀粉， 淀粉颗粒表面含有大量的羟基， 而碳纳米点表面含有大量的羧基及氨基， 所以 碳纳米点可以通过氢键吸附于淀粉颗粒表面， 实现碳纳米点有效的分散及高效的发光。 0058 实施例 2 0059 将绿光发射的碳纳米点与淀粉按质量比 1:45 溶解在水中， 并在室温下持续搅拌 24 小时， 得到反应混合液 ； 0060 将上述反应混合液经定性滤纸过滤， 。

24、以分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳米 点， 得到滤过物， 将滤过物经真空冻干机在零下 50 度冻干 24 小时后， 充分研磨成粉， 并经 400 目细筛筛选， 得到粒径均匀的生物基碳纳米点荧光粉。 0061 实施例 3 0062 将绿光发射的碳纳米点与淀粉按质量比 1:70 溶解在水中， 并在室温下持续搅拌 说 明 书 CN 104263364 A 6 5/7 页 7 24 小时， 得到反应混合液 ； 0063 将上述反应混合液经定性滤纸过滤， 以分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳米 点， 得到滤过物， 将滤过物经真空冻干机在零下 50 度冻干 24 小时后， 充分研磨成粉， 并经 400 目细。

25、筛筛选， 得到粒径均匀的生物基碳纳米点荧光粉。 0064 图 3 为本发明实施例 3 制备得到的生物基碳纳米点荧光粉在紫光 (a)， 蓝光 (b) 以及绿光(c)激发下的荧光照片， 从图3可以看出， 当用不同激发光， 例如紫光， 蓝光以及绿 光激发该荧光粉时， 可以观测到来自于荧光粉微粒全表面的蓝光 (a)， 黄绿光 (b) 以及红光 (c) 发射， 即该荧光粉表现出明显的激发波长依赖的发光特性， 同时也说明碳纳米点均匀的 吸附在淀粉颗粒表面， 并且可以看出， 该生物基碳纳米点荧光粉的粒径均匀分布在 20 到 40 微米之间。 0065 图 4 为绿光发射的碳纳米点水溶液 ( 标号 1 曲线 。

26、)、 淀粉 ( 标号 2 曲线 ) 以及实 施例 3 制备的生物基碳纳米点荧光粉 ( 标号 3 曲线 ) 的吸收谱图， 从图 4 可以看出， 淀粉在 400 到 600 纳米区间没有明显的光吸收， 而碳纳米点的吸收主峰在 420 纳米附近， 发射主峰 在 520 纳米附近， 表明淀粉既不会与碳纳米点竞争吸收激发光， 也不会吸收碳纳米点的发 射光， 可以作为很好的分散基质。 0066 图5为本发明实施例3制备得到的生物基碳纳米点荧光粉的激发波长依赖的发射 谱图， 图中标号 1-8 号曲线分别对应 360， 380， 400， 420， 440， 460， 480 和 500 纳米激发下的 发射谱。

27、， 以及 515 纳米波长处的激发谱图 ( 标号 9 曲线， 从图 5 可以看出， 其最强发射位于 515 纳米处， 最有效激发波长为 420 纳米， 监测 515 纳米处的激发光谱也表明 420nm 为最有 效激发波长。 0067 图 7 为绿光发射碳纳米点沉积于玻璃上 ( 标号 1 曲线 )、 溶解在水中 ( 标号 2 曲 线 ) 以及本发明实施例 3 生物基碳纳米点荧光粉 ( 标号 3 曲线 ) 的荧光寿命谱图 ； 从图 7 可以看出， 将绿光发射碳纳米点沉积到玻璃片上， 其荧光寿命表现出很快的衰减， 将碳纳米 点分散于水中， 其寿命会变长， 当将该碳纳米点吸附于淀粉颗粒表面后， 其荧光。

28、寿命会大幅 度变长并呈单指数衰减， 表明通过化学吸附将碳纳米点分散在淀粉颗粒表面可以有效的抑 制无辐射弛豫， 提高碳纳米点的发光效率。 0068 图8为实施例3制备得到的生物基碳纳米点荧光粉温度依赖的发光光谱(a)、 发光 峰位(b)、 半高宽(c)以及发光强度热稳定性(d)谱图， 其中图(a)中的标号1-5分别对应 温度为 90， 160， 230， 300 和 370K 时的发射谱， 图 (d) 中的标号 1 和 2 曲线分别对应温度为 90 和 370K 时的发光强度热稳定性曲线， 从图 8 可以看出， 其发光强度和发光峰位在低温区 表现出明显的温度依赖的特性， 并且该荧光粉的热稳定性良。

29、好， 可被用来制备低温区的温 度传感器。 0069 实施例 4 0070 将绿光发射的碳纳米点与淀粉按质量比 1:200 溶解在水中， 并在室温下持续搅拌 24 小时， 得到反应混合液 ； 0071 将上述反应混合液经定性滤纸过滤， 以分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳米 点， 得到滤过物， 将滤过物经真空冻干机在零下 50 度冻干 24 小时后， 充分研磨成粉， 并经 400 目细筛筛选， 得到粒径均匀的生物基碳纳米点荧光粉。 0072 实施例 5 说 明 书 CN 104263364 A 7 6/7 页 8 0073 将绿光发射的碳纳米点与淀粉按质量比 1:450 溶解在水中， 并在室温下持。

30、续搅拌 24 小时， 得到反应混合液 ； 0074 将上述反应混合液经定性滤纸过滤， 以分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳米 点， 得到滤过物， 将滤过物经真空冻干机在零下 50 度冻干 24 小时后， 充分研磨成粉， 并经 400 目细筛筛选， 得到粒径均匀的生物基碳纳米点荧光粉。 0075 图2为本发明实施例1,3,5绿光发射的不同碳纳米点包覆度的生物基碳纳米点荧 光粉在室光 (a) 和紫外光 (b) 下的光学照片， 图中从左至右分别为以淀粉与碳纳米点初始 质量比 450:1,70:1 和 20:1， 图 2 可以看出， 所得荧光粉样品通过调节最初反应液中淀粉和 碳纳米点的质量比， 可有效的。

31、控制碳纳米点在淀粉颗粒表面的包覆度， 所得荧光粉颜色随 着碳点比例的增加 ( 图 2 从左至右 ) 从白色逐渐变为棕绿色， 在紫外光照射下发出明亮的 绿光。 0076 图 6 为本发明实施例 1-5 制备得到的生物基碳纳米点荧光粉的 420nm 激发下的发 光量子效率随碳纳米点包覆度的变化曲线， 图中的标号 1 和 2 曲线分别代表内和外发光量 子效率随碳纳米点包覆度的变化曲线， 从图 6 可以看出， 其内量子效率随着碳纳米点包覆 度的增加而逐渐降低 ( 源于增强的自吸收 )， 外量子效率在淀粉与碳纳米点质量比为 70:1 时达到最优， 此时的内量子点效率可以达到 50， 表明该生物基碳纳米点。

32、荧光粉可以实现 高效的光致发光。 0077 实施例 6 0078 将绿光发射的碳纳米点与琼脂粉按质量比 1:70 溶解在水中， 并在室温下持续搅 拌 12 小时， 得到反应混合液 ； 0079 将上述反应混合液经定性滤纸过滤， 以分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳米 点， 得到滤过物， 将滤过物经真空冻干机在零下 45 度冻干 48 小时后， 充分研磨成粉， 并经 400 目细筛筛选， 得到粒径均匀的生物基碳纳米点荧光粉。 0080 实施例 7 0081 将绿光发射的碳纳米点与纸浆粉按质量比 1:120 溶解在水中， 并在室温下持续搅 拌 18 小时， 得到反应混合液 ； 0082 将上述反应混。

33、合液经定性滤纸过滤， 以分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳米 点， 得到滤过物， 将滤过物经真空冻干机在零下 55 度冻干 36 小时后， 充分研磨成粉， 并经 400 目细筛筛选， 得到粒径均匀的生物基碳纳米点荧光粉。 0083 实施例 8 0084 将绿光发射的碳纳米点与纤维素粉末按质量比 1:120 溶解在水中， 并在室温下持 续搅拌 18 小时， 得到反应混合液 ； 0085 将上述反应混合液经定性滤纸过滤， 以分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳米 点， 得到滤过物， 将滤过物经真空冻干机在零下 50 度冻干 36 小时后， 充分研磨成粉， 并经 400 目细筛筛选， 得到粒径均匀的生物基。

34、碳纳米点荧光粉。 0086 实施例 9 0087 将蓝光发射的碳纳米点与淀粉按质量比 1:70 溶解在水中， 并在室温下持续搅拌 24 小时， 得到反应混合液 ； 0088 将上述反应混合液经定性滤纸过滤， 以分离掉未吸附到淀粉颗粒表面的碳纳米 说 明 书 CN 104263364 A 8 7/7 页 9 点， 得到滤过物， 将滤过物经真空冻干机在零下 50 度冻干 24 小时后， 充分研磨成粉， 并经 400 目细筛筛选， 得到粒径均匀的生物基碳纳米点荧光粉。 0089 图 9 为本发明实施例 3 制备得到的绿光 ( 左侧列 ) 和实施例 9 制备得到的蓝光 ( 右侧列 ) 发射生物基碳纳米。

35、点荧光粉分别在室光下 (a) 和紫外光下 (b) 的光学照片 ； 从 图 9 可以看出， 该生物基碳纳米点荧光粉不仅可以用绿光发射碳纳米点来制备， 将蓝色发 光的碳纳米点按照同样的方法分散于淀粉颗粒表面后， 也能得到相应的生物基碳纳米点荧 光粉， 如图 9 所示， 所得的两种生物基碳纳米点荧光粉在紫外光激发下， 分别表现出高效的 固态绿光 ( 左侧列 ) 和蓝光 ( 右侧列 ) 发射， 表明我们这种制备生物基碳纳米点荧光粉的 方法为普适法。 0090 图 10 为实施例 9 制备得到的蓝光 ( 左侧列 ) 和实施例 3 制备得到的绿光 ( 右侧 列 ) 发射的生物基碳纳米点荧光粉构建的荧光图案。

36、 (a) 在紫外光下的光学照片以及荧光 体在室光 (b) 和紫外光 (c) 下的光学照片 ； 从图 10 可以看出， 将蓝光或绿光发射的生物基 碳纳米点荧光粉以特定的形状分散于透明胶带上或者环氧树脂硅胶中， 可以得到具有特定 形状的荧光图案或者荧光体， 在紫外光激发下， 表现出明亮的蓝光 ( 左侧列 ) 和绿光 ( 右侧 列 ) 发射， 该结果表明该生物基碳纳米点荧光粉具有很好的易处理性， 并且可以被用来构 建各种荧光图案或者荧光体。 0091 图 11 为实施例 3 和实施例 9 制备得到的生物基碳纳米点荧光粉悬浮于氯仿溶液 中制备的荧光涂料沉积于玻璃基底上在紫外光下的光学照片， 图中的虚线。

37、圆圈为碳纳米点 水溶液滴涂干燥后的区域， 从左到右分别为滴涂蓝光碳纳米点水溶液、 蓝光生物基碳纳米 点荧光粉氯仿溶液、 绿光碳纳米点水溶液、 绿光生物基碳纳米点荧光粉氯仿溶液干燥后的 区域， 从图 11 可以看出， 将碳纳米点水溶液滴涂到玻璃基底上并干燥后， 由于碳纳米点固 态聚集引起的发光淬灭， 在紫外光激发下， 完全观测不到碳纳米点的发光， 如图 11 虚线圆 圈区域所示， 而将生物基碳纳米点荧光粉分散于氯仿中制成荧光涂料， 把该荧光涂料再滴 涂到玻璃基底上后， 在紫外光激发下可以看到明亮的蓝光 ( 第二滴涂区域 ) 或者绿光发射 ( 第四滴涂区域 )， 表明该生物基碳纳米点荧光粉可以被用。

38、来制备高效发光的荧光涂料。 0092 实施例 10 0093 将实施例2得到的生物基碳纳米点荧光粉分散于氯仿中并滴涂到450纳米发射的 蓝光氮化镓二极管芯上， 经环氧树脂硅胶封装后得到的生物基碳纳米点荧光粉的白光二极 管， 发射光谱 (50 毫安， 2.8 伏 )。 0094 图 12 为实施例 10 得到的生物基碳纳米点荧光粉的白光二极管在 50 毫安电流下 的发光谱图(a)以及光学照片(b)， 通过优化， 得到了色度坐标为(0.26， 0.33)的冷白光， 如 图 12(b) 所示， 表明该生物基碳纳米点荧光粉可以被应用于实际的光学照明。 说 明 书 CN 104263364 A 9 1/6 页 10 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 104263364 A 10 2/6 页 11 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 104263364 A 11 3/6 页 12 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 104263364 A 12 4/6 页 13 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 104263364 A 13 5/6 页 14 图 10 图 11 说 明 书 附 图 CN 104263364 A 14 6/6 页 15 图 12 说 明 书 附 图 CN 104263364 A 15 。