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CN106916587B - 油溶性碳量子点、聚合物OCDs@PMMA、其制备方法及其应用 - Google Patents

油溶性碳量子点、聚合物OCDs@PMMA、其制备方法及其应用 Download PDF

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CN106916587B CN201710166030.3A CN201710166030A CN106916587B CN 106916587 B CN106916587 B CN 106916587B CN 201710166030 A CN201710166030 A CN 201710166030A CN 106916587 B CN106916587 B CN 106916587B
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杨雪纯
赵景泰
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Abstract

本发明涉及一种油溶性碳量子点(OCDs)、OCDs@PMMA、其制备方法及其应用。该油溶性碳量子点的粒径为：1‑10 nm，其表面不饱和碳键的含有为：20%‑50%。通过该方法合成的油溶性碳量子点具有良好的分散性和发光性能，可以作为PMMA的抗老化探针，而且利用油溶性碳量子点与PMMA原位聚合获得的复合材料具有卓越的光学透明性(透过率高达85%以上)，并将PMMA的抗紫外光老化性能提升了10倍以上，这不仅解决了现有技术中存在的碳量子点在全固态照明中的应用，而且还解决了PMMA因为老化性能较差而不能得到广泛应用的难题。

Description

油溶性碳量子点、聚合物OCDs@PMMA、其制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种油溶性碳量子点(OCDs)、OCDs@PMMA、其制备方法及其应用。
背景技术
高分子复合材料能弥补聚合物的某些物理或化学缺陷，在实际生活中得以广泛应用。它的常规合成路径是添加高浓度的填充改性剂以发掘其潜在性能。最近，有报道称可以通过添加较低浓度的填充剂，例如在聚合时采用新型纳米结构填料，尤其是碳纳米材料类，例如富勒烯，碳纳米管，石墨烯和纳米金刚石，使所制备的聚合物相比于原始聚合物在抗氧化，热稳定性和导电性方面更具优势。老化现象普遍存在于各种聚合物中，且在实际应用中被公认为是一种有害因素。因此，人们进行了许多减缓聚合物老化的研究。例如，克劳斯等合成了一种包含9个PDMs和富勒烯单元的化合物。还有许多研究也取得了显著成效，但实现碳纳米管在聚合物基质中的均匀分布仍然是制备所有高分子复合材料的迫切任务。特别是对于光学聚合物而言，不均匀的团聚可能导致该复合材料具有较差的光学透过率。因此，发展能减少不均匀团聚的高分子复合材料或新方法就变得迫在眉睫。碳量子点，作为一种新兴的具有超小尺寸的碳系材料现已飞速发展起来。大多数关于碳量子点的报道，本质上是表面修饰或掺杂的亲脂基团。人们通过自上而下或者自下而上的方法合成具有预期尺寸、形貌和物理化学性能的碳量子点。然而一般的报道仅围绕其合成进行，并未进一步开发其在其他方面的应用，尤其是在减缓聚合物老化方面的应用。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种油溶性碳量子点(OCDs)，该油溶性碳量子点(OCDs)采用了一种简单的一步法，可以合成含有大量不饱和碳键从而减少团聚的油溶性碳量子点(OCDs)。
本发明的目的之二在于提供通过物理结合和共价键合成得到的具有透明荧光性的聚合物OCDs@PMMA。
本发明的目的之三在于提供该聚合物OCDs@PMMA的制备方法。
本发明的目的之四在于提供该聚合物作为一种有效的纳米级添加剂在增强PMMA复合材料抗紫外线老化的能力中的应用。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种油溶性碳量子点，其特征在于该油溶性碳量子点的粒径为：1-10nm，其表面不饱和碳键的含量为：20％-50％。
一种聚合物OCDs@PMMA，由聚甲基丙烯酸甲酯和上述的油溶性碳量子点原位聚合而成，其特征在于所述的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和油溶性碳量子点(OCDs)的质量比为：20:1-60:1；该聚合物是一种无规共聚物，大分子链上碳点和甲基丙烯酸价值的结构单元呈无规则排列。
一种制备上述的聚合物OCDs@PMMA的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
(a)将甲基丙烯酸甲酯和十二胺、十八胺或者其他含氨基的长链表面活性剂溶于甲苯或其他非极性溶剂中，密封条件下进行水热反应，水热反应温度范围为140～260℃，反应时间为2～10小时；经水和乙醇洗涤，离心分离，取有机层，经甲醇透析分离，最终得到油溶性碳量子点；所述的甲基丙烯酸甲酯与十二胺、十八胺或者其他含氨基的长链表面活性剂的摩尔比为4:1-2:3。
(b)在室温下，将步骤(a)所得油溶性碳量子点与甲基丙烯酸甲酯，在引发剂BPO或者AIBN作用下聚合，反应条件为：预聚合过程中，温度范围为60～100℃，反应时间为30～200分钟，得到一定粘度的浆液，将该浆液用冰水冷却，暂停聚合备用。聚合过程中，将上述浆液移入40-60℃环境中，聚合数天后在100-120℃高温下热处理，使残余单体充分聚合。最终得到聚合物OCDs@PMMA；所述的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和油溶性碳量子点的质量比为：20:1-60:1。
将上述的步骤(a)替换为：
(a)以碳酸氢铵、柠檬酸钠为原料，去离子水为溶剂，充分溶解搅拌均匀，进行水热反应，水热反应温度范围为160～260℃，反应时间为2～10小时，透析24小时，再将剩余水分蒸发获得了干燥的碳量子点；所述的碳酸氢铵、柠檬酸钠的摩尔比为：20:1-40:1。
(b)将步骤(a)所得碳量子点和十二胺、十八胺或者其他含氨基的长链表面活性剂按1:2-1:20的质量比溶于甲苯或其他非极性溶剂中在140-200℃下水热1-6小时，然后移去上层溶液，再用蒸馏水离心洗涤，去除甲苯获得油溶性碳量子点。
本发明所得油溶性碳量子点(OOCDs)相比于其他油溶性或水溶性碳量子点，尺寸更小，表面含有大量不饱和碳键，因此具有更好的分散性和发光性能。
与现有技术相比，本发明具有以下明显的有益效果:
本发明制备的碳量子点含有丰富的不饱和碳键，且尺寸较小，发光强度高，具有良好的分散性和发光性能，可以作为PMMA的抗老化探针，而且利用油溶性碳量子点与PMMA原位聚合获得的复合材料具有卓越的光学透明性(透过率高达85％以上)，并将PMMA的抗紫外光老化性能提升了10倍以上，这不仅解决了现有技术中存在的碳量子点在全固态照明中的应用，而且还解决了PMMA因为老化性能较差而不能得到广泛应用的难题。在老化测试中OCDs@PMMA的最佳激发峰和发射峰分布稳定，表现出了稳定良好的光学性能。OCDs作为一种有效的纳米级添加剂可以大大增强PMMA的抗紫外线老化能力。此外，表示OCDs发射强度的单指数函数由老化时间决定，相比于其他方法，OCDs可作为检测PMMA在第一个老化阶段的高灵敏荧光探针。
附图说明
图1为油溶性碳量子点OOCDs与甲基丙烯酸甲酯(MMA)原位聚合示意图。
图2为方案一制备的油溶性碳量子点OOCDs图，其中插图为碳量子点的粒径分布图。
图3为OCDs的激发和发射光谱，其中插图为OOCDs在紫外灯下的发光照片。
图4为碳量子点OOCDs的XPS能谱。
图5纯PMMA、TOCDs@PMMA和OOCDs@PMMA复合照片及其在紫外光下的发光照片。
图6碳量子点与PMMA的复合照片及其激发和发射光谱。
图7.纯PMMA(a)、TOCDs@PMMA(b)和OOCDs@PMMA(c)复合材料在不同老化时间段的透过率。
图8为OOCDs@PMMA复合材料在不同老化时间段(24,48,72小时)的照片。
图9为OOCDs@PMMA复合材料在不同老化时间段(0,24,48,72小时)的激发和发射光谱。
图10为TOCDs@PMMA复合材料在不同老化时间段(0,24,48,72小时)的激发和发射光谱。
具体实施方式
本发明提供了一种制备具有优良抗老化性的聚合物的方法，通过采用一步法制备OOCDs@PMMA，以及采用两步法制备TOCDs@PMMA，比较两者与无碳量子点复合的PMMA在紫外线照射下的稳定性和老化过程。通过调节反应温度，时间，加入的十二烷胺(DDA)量的多少，制备出具有不同程度抗紫外光老化的PMMA聚合物。
实施例1
1.OOCDs的合成
如下所示，将甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单一前驱物一步合成油溶性碳量子点(OOCDs)：将5.30ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和2.97ml的十二烷胺(DDA)，以及2ml的NH3·H2O分别加入到20ml的甲苯中，密封在100ml带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，然后分别在180℃下反应2小时。从最终反应的表观来看有油溶性纳米颗粒和油溶性残留物存在。
将产物纯化以除去十二烷胺(DDA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)残留。因此，每种产物都经20ml水和20ml乙醇洗涤，得到的乳浊液再用离心机以10000r/min离心，分离并除去下层溶液，该过程重复2次。再加入20ml纯水洗涤2次，得到的有机产物在透析管中进一步透析24小时，最后贮存在无光条件下以备后用。
2.OOCDs@PMMA的制备
在室温下，将1ml所制备的OOCDs放入真空烘箱中干燥4小时，接着加入10ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和0.03g的过氧化苯甲酰(BPO)引发聚合反应。先在85℃的水浴条件下反应60分钟，再倒入半径14mm高13mm的塑料盒中于60℃下进一步反应48小时，最终抛光成圆形块状物。
实施例2
1.OOCDs的合成
如下所示，将甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单一前驱物一步合成油溶性碳量子点(OOCDs)：将5.30ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和5.94ml的十二烷胺(DDA)，以及2ml的NH3·H2O分别加入到20ml的甲苯中，密封在100ml带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，然后分别在200℃下反应4小时。从最终反应的表观来看有油溶性纳米颗粒和油溶性残留物存在。
将产物纯化以除去十二烷胺(DDA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)残留。因此，每种产物都经20ml水和20ml乙醇洗涤，得到的乳浊液再用离心机以10000r/min离心，分离并除去下层溶液，该过程重复2次。再加入20ml纯水洗涤2次，得到的有机产物在透析管中进一步透析24小时，最后贮存在无光条件下以备后用。
2.OOCDs@PMMA的制备
在室温下，将1ml所制备的OOCDs放入真空烘箱中干燥4小时，接着加入12ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和0.03g的过氧化苯甲酰(BPO)引发聚合反应。先在70℃的水浴条件下反应90分钟，再倒入半径14mm高13mm的塑料盒中于60℃下进一步反应48小时，最终抛光成圆形块状物。
实施例3
1.OOCDs的合成
如下所示，将甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单一前驱物一步合成油溶性碳量子点(OOCDs)：将5.30ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和11.88ml的十二烷胺(DDA)，以及4ml的NH3·H2O分别加入到20ml的甲苯中，密封在100ml带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，然后分别在220℃下反应6小时。从最终反应的表观来看有油溶性纳米颗粒和油溶性残留物存在。
将产物纯化以除去十二烷胺(DDA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)残留。因此，每种产物都经20ml水和20ml乙醇洗涤，得到的乳浊液再用离心机以10000r/min离心，分离并除去下层溶液，该过程重复2次。再加入20ml纯水洗涤2次，得到的有机产物在透析管中进一步透析24小时，最后贮存在无光条件下以备后用。
2.OOCDs@PMMA的制备
在室温下，将1ml所制备的OOCDs放入真空烘箱中干燥4小时，接着加入14ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和0.06g的过氧化苯甲酰(BPO)引发聚合反应。先在90℃的水浴条件下反应60分钟，再倒入半径14mm高13mm的塑料盒中于60℃下进一步反应48小时，最终抛光成圆形块状物。
实施例4
1.OOCDs的合成
如下所示，将甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单一前驱物一步合成油溶性碳量子点(OOCDs)：将5.30ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和17.82ml的十二烷胺(DDA)，以及4ml的NH3·H2O分别加入到20ml的甲苯中，密封在100ml带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，然后分别在240℃下反应8小时。从最终反应的表观来看有油溶性纳米颗粒和油溶性残留物存在。
将产物纯化以除去十二烷胺(DDA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)残留。因此，每种产物都经20ml水和20ml乙醇洗涤，得到的乳浊液再用离心机以10000r/min离心，分离并除去下层溶液，该过程重复2次。再加入20ml纯水洗涤2次，得到的有机产物在透析管中进一步透析24小时，最后贮存在无光条件下以备后用。
2.OOCDs@PMMA的制备
在室温下，将1ml所制备的OOCDs放入真空烘箱中干燥4小时，接着加入16ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和0.03g的过氧化苯甲酰(BPO)引发聚合反应。先在65℃的水浴条件下反应120分钟，再倒入半径14mm高13mm的塑料盒中于60℃下进一步反应48小时，最终抛光成圆形块状物。
实施例5
1.TOCDs的合成
常温常压下，在100ml带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中加入0.2g碳酸氢铵，1.5g氨水和10ml高纯度水，混合后在180℃下水热反应4小时。之后用透析管透析24小时，再将剩余水分蒸发掉获得了干燥的碳量子点。然后将5ml的油溶性碳量子点分散在15ml蒸馏水中，用乙二酸调节PH值在5。在该溶液中加入20ml的甲苯和0.1g的十二烷胺(DDA)，将混合悬浮液转移到一个100ml的带有聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在160℃下加热4小时，然后移去上层溶液用蒸馏水离心三次。最后，将剩余甲苯蒸发掉获得两步制备的干燥的油溶性碳量子点。
2.TOCDs@PMMA的制备
在室温下，将1ml所制备的TOCDs放入真空烘箱中干燥4小时，接着加入10ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和0.03g的过氧化苯甲酰(BPO)引发聚合反应。先在85℃的水浴条件下反应60分钟，再倒入半径14mm高13mm的塑料盒中于60℃下进一步反应48小时，最终抛光成圆形块状物。
实施例6
1.TOCDs的合成
常温常压下，在100ml带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中加入0.4g碳酸氢铵，1.5g氨水和100ml高纯度水，混合后在200℃下水热反应6小时。之后用透析管透析24小时，再将剩余水分蒸发掉获得了干燥的碳量子点。然后将5ml的油溶性碳量子点分散在15ml蒸馏水中，用乙二酸调节PH值在6。在该溶液中加入20ml的甲苯和0.1g的十二烷胺(DDA)，将混合悬浮液转移到一个100ml的带有聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在180℃下加热4小时，然后移去上层溶液用蒸馏水离心三次。最后，将剩余甲苯蒸发掉获得两步制备的干燥的油溶性碳量子点。
2.TOCDs@PMMA的制备
在室温下，将1ml所制备的TOCDs放入真空烘箱中干燥4小时，接着加入12ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和0.03g的过氧化苯甲酰(BPO)引发聚合反应。先在70℃的水浴条件下反应90分钟，再倒入半径14mm高13mm的塑料盒中于60℃下进一步反应48小时，最终抛光成圆形块状物。
实施例7
1.TOCDs的合成
常温常压下，在100ml带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中加入0.6g碳酸氢铵，1.5g氨水和10ml高纯度水，混合后在220℃下水热反应8小时。之后用透析管透析24小时，再将剩余水分蒸发掉获得了干燥的碳量子点。然后将5ml的油溶性碳量子点分散在15ml蒸馏水中，用乙二酸调节PH值在6。在该溶液中加入20ml的甲苯和0.1g的十二烷胺(DDA)，将混合悬浮液转移到一个100ml的带有聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在200℃下加热4小时，然后移去上层溶液用蒸馏水离心三次。最后，将剩余甲苯蒸发掉获得两步制备的干燥的油溶性碳量子点。
2.TOCDs@PMMA的制备
在室温下，将1ml所制备的TOCDs放入真空烘箱中干燥4小时，接着加入14ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和0.06g的过氧化苯甲酰(BPO)引发聚合反应。先在90℃的水浴条件下反应40分钟，再倒入半径14mm高13mm的塑料盒中于60℃下进一步反应48小时，最终抛光成圆形块状物。
实施例8
1.TOCDs的合成
常温常压下，在100ml带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中加入0.8g碳酸氢铵，1.5g氨水和10ml高纯度水，混合后在240℃下水热反应4小时。之后用透析管透析24小时，再将剩余水分蒸发掉获得了干燥的碳量子点。然后将5ml的油溶性碳量子点分散在15ml蒸馏水中，用乙二酸调节PH值在7。在该溶液中加入20ml的甲苯和0.1g的十二烷胺(DDA)，将混合悬浮液转移到一个100ml的带有聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在220℃下加热4小时，然后移去上层溶液用蒸馏水离心三次。最后，将剩余甲苯蒸发掉获得两步制备的干燥的油溶性碳量子点。
2.TOCDs@PMMA的制备
在室温下，将1ml所制备的TOCDs放入真空烘箱中干燥4小时，接着加入16ml的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和0.08g的过氧化苯甲酰(BPO)引发聚合反应。先在65℃的水浴条件下反应120分钟，再倒入半径14mm高13mm的塑料盒中于60℃下进一步反应48小时，最终抛光成圆形块状物。
结合附图说明本发明的产品的优点：
本发明制备的碳量子点表面含有丰富的不饱和碳键(图1和图4所示)，尺寸小(1-10nm)且分散性好(图2所示)，同时具有良好的发光性能(图3所示)，可以作为PMMA的抗老化探针，而且利用油溶性碳量子点与PMMA原位聚合获得的复合材料具有卓越的光学透明性(透过率高达85％以上，图5和图7所示)，并将PMMA的抗紫外光老化性能提升了10倍以上，这不仅解决了现有技术中存在的碳量子点在全固态照明中的应用，而且还解决了PMMA因为老化性能较差而不能得到广泛应用的难题。在老化测试中OCDs@PMMA的最佳激发峰和发射峰分布稳定，表现出了稳定良好的光学性能(图6，图7，图8，图9和图10所示)。OCDs作为一种有效的纳米级添加剂可以大大增强PMMA的抗紫外线老化能力。此外，表示OCDs发射强度的单指数函数由老化时间决定，相比于其他方法，OCDs可作为检测PMMA在第一个老化阶段的高灵敏荧光探针。

Claims (1)

1.一种聚甲基丙烯酸甲酯和油溶性碳量子点的聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，聚甲基丙烯酸甲酯和油溶性碳量子点的聚合物复合材料由甲基丙烯酸甲酯和油溶性碳量子点原位聚合而成，所述的甲基丙烯酸甲酯和油溶性碳量子点的质量比为：20:1-60:1；该聚合物是一种无规共聚物，大分子链上碳点和甲基丙烯酸甲酯的结构单元呈无规则排列；油溶性碳量子点的粒径为：1-10nm，其表面不饱和碳键的含量为：20％-50％；
所述聚甲基丙烯酸甲酯和油溶性碳量子点的聚合物复合材料的制备方法的具体步骤为：
(a)将甲基丙烯酸甲酯与十二胺和十八胺中的任意一种含氨基的长链表面活性剂溶于甲苯非极性溶剂中，密封条件下进行水热反应，水热反应温度范围为140～260℃，反应时间为2～10小时；经水和乙醇洗涤，离心分离，取有机层，经甲醇透析分离，最终得到油溶性碳量子点；所述的甲基丙烯酸甲酯与十二胺和十八胺中的任意一种含氨基的长链表面活性剂的摩尔比为4:1-2:3；
(b)在室温下，将步骤(a)所得油溶性碳量子点与甲基丙烯酸甲酯，在引发剂BPO或者AIBN作用下聚合，反应条件为：预聚合过程中，温度范围为60～100℃，反应时间为30～200分钟，得到一定粘度的浆液，将该浆液用冰水冷却，暂停聚合备用，聚合过程中，将上述浆液移入40-60℃环境中，聚合数天后在100-120℃高温下热处理，使残余单体充分聚合，最终得到聚甲基丙烯酸甲酯和油溶性碳量子点的聚合物复合材料；
所述的甲基丙烯酸甲酯和油溶性碳量子点的质量比为：20:1-60:1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107936966A (zh) * 2017-12-04 2018-04-20 广东上风环保科技有限公司 碳量子点的制备方法及其用于检测痕量亚砷酸盐的方法
CN108641705B (zh) * 2018-04-21 2021-07-09 太原理工大学 基于碳点的电致发光器件用发光层材料
CN109187949B (zh) * 2018-09-07 2021-06-08 浙江理工大学 一种基于免疫印迹法鉴定古代毛织品残片羊毛种类的方法
CN110449595B (zh) * 2019-07-11 2020-06-12 四川大学 一种水溶液中一步制备疏水性金、银纳米颗粒的方法以及疏水性金、银纳米颗粒
CN110590982A (zh) * 2019-10-08 2019-12-20 武汉珈源同创科技有限公司 一种量子点荧光微球及其制备方法
CN111603570B (zh) * 2020-07-06 2021-04-30 南京工业大学 一种碳点修饰的中空型共聚物纳米粒子及制备方法和应用、药物递送系统及应用
CN112175611B (zh) * 2020-09-22 2023-03-31 陕西科技大学 自由基引发剂在调控碳点荧光最大发射波长中的应用
CN112574742B (zh) * 2020-11-13 2022-01-04 南京医科大学 一种二吡啶甲基胺碳量子点及其合成方法及应用
CN112730330B (zh) * 2021-01-19 2022-11-01 中南大学 一种基于碳点波导过氧化苯甲酰气体传感器
CN113683077B (zh) * 2021-08-04 2023-05-05 广东碳紫科技有限公司 一种油溶性碳量子点及其制备方法和由其制备的防紫外母粒
CN117887463B (zh) * 2024-01-08 2024-10-29 曲阜师范大学 一种温度响应型红色磷光材料的制备方法及所得产品、应用
CN119331374B (zh) * 2024-10-16 2025-08-12 广东欧迪明光电科技股份有限公司 一种基于量子点的材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504815A (zh) * 2011-09-26 2012-06-20 南京工业大学 一种荧光碳量子点、制备方法及其应用
CN104752591A (zh) * 2015-04-13 2015-07-01 吉林大学 碳量子点浓度调控的彩色平面显示薄膜及其制作方法
WO2016072810A1 (ko) * 2014-11-06 2016-05-12 포항공과대학교 산학협력단 엑시톤 버퍼층을 포함하는 페로브스카이트 발광 소자 및 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504815A (zh) * 2011-09-26 2012-06-20 南京工业大学 一种荧光碳量子点、制备方法及其应用
WO2016072810A1 (ko) * 2014-11-06 2016-05-12 포항공과대학교 산학협력단 엑시톤 버퍼층을 포함하는 페로브스카이트 발광 소자 및 이의 제조방법
CN104752591A (zh) * 2015-04-13 2015-07-01 吉林大学 碳量子点浓度调控的彩色平面显示薄膜及其制作方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Purification, organophilicity and transparent fl uorescent bulk material fabrication derived from hydrophilic carbon dots;Xiangyang Chen et al.;《RSC Adv.》;20151231;14492-14496 *
Synthesis of a Triblock Copolymer Containing a Diacetylene Group and Its Use for Preparation of Carbon Nanodots;Beom Jin Kim et al.;《Macromolecular Research》;20081231;103-107 *

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