一种鸭骨源蓝色荧光碳点的制备方法和应用与流程

本发明属于纳米材料，具体涉及一种鸭骨源蓝色荧光碳点的制备方法和应用。

背景技术：

1、家禽副产物是指在家禽屠宰过程中产生的废弃物，包括家禽的内脏、皮毛、骨骼等。这些副产物虽然不能作为食材使用，但仍然具有一定的经济价值和生态价值。

2、鸭是一种常见的家禽，具有悠久的历史和广泛的文化意义。它不仅为人们提供了丰富的食材，还成为了人类生活的重要组成部分。鸭骨，作为鸭肉的一部分，常常被人们忽视。鸭骨富含多种营养成分，包括蛋白质、钙、磷、铁等矿物质以及多种维生素。此外，鸭骨还含有多种不饱和脂肪酸，有助于降低胆固醇，预防心血管疾病。近年来，利用生物质材料合成碳点的应用越来越广泛，其主要具备以下几方面的优势：第一，合成生物质碳点的前驱体基本上都是可再生的，有些甚至是工业的废弃物，将这些低价值的废弃物转化为高价值的碳点，以减少资源浪费并实现各个研究领域的可持续发展是未来的发展趋势；第二，部分生物质材料含有除碳、氢、氧外其他元素，可以实现掺杂不同元素的碳点的合成，而无需额外添加杂原子源；第三，生物质碳点具有良好的生物相容性和低毒性，可以更好的应用于生物医学等领域。

3、探索利用家禽副产物鸭骨为碳源制备碳点材料，可以提高家禽副产物的利用率，增加产品附加值，得到的碳点具有优异的物理化学性能和广泛应用前景。

技术实现思路

1、本发明的目的在于为解决家禽副产物鸭骨制备碳点存在的技术问题，提供一种利用水热法一步生产碳点的方法。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明的第一个目的是提供一种鸭骨源蓝色荧光碳点的制备方法，所述方法包括以下步骤：

4、s1：选取鸭腿部的骨骼，并进行沸水煮制、剔骨、烘干、粉碎、过筛后得到鸭骨粉；

5、s2：将生物质鸭骨粉均匀分散在蒸馏水中，鸭骨粉与蒸馏水的质量体积比为0.5g：(10-20)ml，搅拌10～20min形成悬浮液；

6、在某个特殊的实施例中，鸭骨粉与蒸馏水的质量体积比为0.5g：15ml。

7、s3：将得的悬浮液置于水热反应釜中，进行水热反应形成碳点溶液，分离、纯化后，最后冻干透析后的溶液得到碳点粉末。

8、进一步的，s1所述烘干的条件为100℃下烘干2小时。

9、进一步的，s1所述粉碎的粉碎速率为7000r/min，粉碎时间为10s，粉碎次数为3次。

10、进一步的，s1所述过筛为依次过40目、100目筛。

11、进一步的，s3所述水热反应的条件为在180℃下反应8～12h。

12、进一步的，s3所述分离为在10000r/min条件下离心15min。

13、进一步的，s3所述纯化为依次经过0.45μm、0.22μm水系滤膜过滤后在分子量500da的透析袋中透析48h。

14、进一步的，s3所述透析时间为48h，每间隔24h换一次水。

15、根据上述制备方法制备获得颗粒粒度小于0.150mm的微米级生物质原料，这为增强碳点的制备产率提供了可行性。

16、本发明的第二个目的是提供一种鸭骨源蓝色荧光碳点，所述鸭骨源蓝色荧光碳点采用前述的制备方法制备得到。

17、根据上述制备方法制备获得蓝绿色荧光碳点，荧光特性强，水溶性好。在实施例2、实施例3中，所述鸭骨源蓝色荧光碳点的最大激发波长为340nm，最大发生波长为425nm，具有广泛的应用前景。

18、本发明的第三个目的是提供前述鸭骨源蓝色荧光碳点在制备抑菌剂中的应用。

19、进一步的，所述菌为大肠杆菌。

20、在某个特殊的实施例中，将前述鸭骨源蓝色荧光碳点配制为浓度为1mg/ml的碳点溶液，所述菌为大肠杆菌，发现所制备的碳点溶液对大肠杆菌具有一定的抑菌效果。

21、本发明技术方案相对于现有技术具有以下有益效果：

22、(1)与传统的石油基碳材料相比，本发明使用绿色无污染的生物质材料鸭骨为合成碳点的原料，以蒸馏水为溶剂通过一步水热反应制备碳点，原料来源广泛、成本低廉且绿色环保，能够促进副产物资源的整合利用，产生较高的经济附加值。

23、(2)本发明工艺操作简单，制备过程相对容易，水热反应在8-12h内完成，环境温度下的一步法可实现规模化生产，有望在未来实现工业化应用。而且所制备的生物质碳点荧光特性强，具有良好的水溶性，可以开发出多种用途，解决实际生产应用问题。

24、(3)本发明的碳点材料在食品领域可用于食品保鲜，延长产品的货架期。所制备的蓝绿色鸭骨源荧光碳点具有一定的抑菌性，可以作为食品包装材料的添加剂，应用于食品包装。此外，碳点较强的荧光性能可以进一步开发用于食品流通过程中的追溯管理；在生物治疗方面，也可以用于疾病的早期诊断，开发细胞成像、分子成像、药物显影等应用方面。

技术特征：

1.一种鸭骨源蓝色荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1所述烘干的条件为100℃下烘干2小时。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1所述粉碎的粉碎速率为7000r/min，粉碎时间为10s，粉碎次数为3次。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1所述过筛为依次过40目、100目筛。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s3所述水热反应的条件为在180℃下反应8～12h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s3所述分离为在10000r/min条件下离心15min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s3所述纯化为依次经过0.45μm、0.22μm水系滤膜过滤后在分子量500da的透析袋中透析48h。

8.一种鸭骨源蓝色荧光碳点，其特征在于，所述鸭骨源蓝色荧光碳点采用权利要求1至7任意一项权利要求所述的制备方法制备得到。

9.权利要求1所述鸭骨源蓝色荧光碳点在制备抑菌剂中的应用。

技术总结本发明公开一种鸭骨源蓝色荧光碳点的制备方法和应用，制备方法是以家禽生物质原料鸭骨为碳源，通过对碳源原料处理后，与蒸馏水通过一步水热反应制备水溶性碳点，该制备工艺简单、易于操作、原料来源丰富广泛、成本低、效率高、反应在8～12h内完成，无污染，可用于产业化生产，提高副产物资源的综合利用率。本发明制备的碳点尺寸小，荧光效果明显强度高，具有良好的生物相容性和水溶性，且具有抑菌作用。本发明提供的碳点具有荧光指示和抑菌的特点，可以应用在食品生产储藏过程中保证产品风味和产品质量，起到延长产品货架期的作用。技术研发人员：黄明,郑彦钊,黄继超,黄天然,孙京新受保护的技术使用者：南京黄教授食品科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9