碳量子点的制造方法与流程

本发明涉及一种在25℃、1个大气压下为固体状的碳量子点的制造方法。

背景技术：

1、碳量子点为粒径为几nm至几十nm左右的稳定的碳系微粒，示出良好的荧光特性，因此期待作为太阳能电池、显示器、防伪墨液(security ink)等光子学材料的使用。此外，毒性低且生物亲和性高，因此也期待应用于生物传感器、成像等医疗领域。

2、为了将碳量子点应用于多种领域，对碳量子点要求进一步提高功能，例如也开发了掺杂有硼原子的碳量子点等。在专利文献1中记载了，将邻苯二甲酸氢钾、叠氮化钠以及硼酸在甲醛中加热，得到高量子产率的白色发光体(最大发光波长为410nm～440nm)的方法。此外，在专利文献2中记载了，使包含氮原子和硼原子的前体溶解于水中，水热合成后进行过滤、干燥而得到碳量子点(最大发光波长为420nm左右)的方法。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：中国专利申请公开第108795423号说明书

6、专利文献2：中国专利申请公开第105602557号说明书

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、然而，如上述专利文献1或专利文献2那样，在通过溶剂热法或水热合成法来制备固体状的碳量子点的情况下，在溶剂的存在下制备出碳量子点后，需要进行过滤工序、干燥工序等。这样的方法存在制造过程繁琐而且花费投入能量和时间的问题。此外，还存在去除溶剂时碳量子点容易凝聚，容易发生消光的问题。

3、本发明是鉴于上述问题而完成的。本发明的目的在于，提供一种通过简便的过程来制造发光量子产率高的固体状的碳量子点的方法。

4、技术方案

5、本发明提供以下的碳量子点的制造方法。

6、一种碳量子点的制造方法，其为在25℃、1个大气压下为固体的碳量子点的制造方法，所述制造方法包括：将具有反应性基团且不含硼原子的有机化合物与硼化合物混合，制备混合物的工序；以及以实质上无溶剂的方式将所述混合物加热至100℃以上且300℃以下，制备碳量子点的工序，所述有机化合物中的氮原子的量为20质量％以上，所述硼化合物的量相对于所述有机化合物和所述硼化合物的总量为20质量％以上。

7、有益效果

8、根据本发明的碳量子点的制造方法，在碳量子点的制备后，无需进行过滤工序、干燥工序。因此，能通过简便的过程得到发光量子产率高的碳量子点。

技术特征：

1.一种碳量子点的制造方法，其为在25℃、1个大气压下为固体的碳量子点的制造方法，所述制造方法包括：

2.根据权利要求1所述的碳量子点的制造方法，其中，

3.根据权利要求1或2所述的碳量子点的制造方法，其中，

4.根据权利要求3所述的碳量子点的制造方法，其中，

技术总结本发明的目的在于提供一种通过简便的过程来制造发光量子产率高的固体状的碳量子点的方法。解决上述技术问题的碳量子点的制造方法为在25℃、1个大气压下为固体的碳量子点的制造方法，其包括：将具有反应性基团且不含硼原子的有机化合物与硼化合物混合，制备混合物的工序；以及以实质上无溶剂的方式将所述混合物加热至100℃以上且300℃以下，制备碳量子点。所述有机化合物中的氮原子的量为20质量％以上，所述硼化合物的量相对于所述有机化合物和所述硼化合物的总量为20质量％以上。技术研发人员：高桥裕佳,石津真树,坂部宏,葛尾巧受保护的技术使用者：株式会社吴羽技术研发日：技术公布日：2024/1/15