本技术涉及一种环保型红色荧光碳点的制备方法及其应用,属于高分子功能性材料领域。该方法采用无溶剂反应,将邻苯二胺、多酚化合物与无机金属盐混合,通过特定工艺制备出红色荧光碳点。该技术具有环保、高效、低成本等优点,可广泛应用于生物成像、传感器、光电器件等领域。
背景技术
光合作用是地球上最重要的化学反应,光合生物通过光合作用为地球上的所有生命活动提供能量来源。太阳光是微藻进行光合作用的能量来源,而微藻光合作用所利用的可见光区域的范围是有限的。太阳光中波长400~480 nm的蓝紫光可被叶绿素、类胡萝卜素强烈吸收,波长600~700 nm的红橙光被叶绿素吸收,可促进微藻光合固碳;波长500~600 nm的黄绿光对光合作用几乎无贡献。因此,如何充分利用照射地球表面的太阳辐射进行光合作用,是增强微藻光合能量转换的关键。
作为一种0D碳基纳米材料,碳点具有纳米尺寸、无毒、生物相容性好、官能团丰富、可产生光诱导电子等特点,在增强光合作用方面具有巨大潜力。碳点可以与叶绿体结合形成光转换体系,通过光转换或能量转移促进光系统中的电子传递,提高光合活性和效率,进而促进碳反应的进行,积累更多的生物量。碳点还具有出色的发光特性,而且发光波长可以调节;迄今为止,所报道的发光范围几乎涵盖了整个可见光区域。从理论上讲,如果碳点的荧光发射光谱与微藻的吸收光谱一致,则碳点的激发光谱可被叶绿体吸收并用于光合作用,从而提高光合效率。
另外,目前碳点的合成方法多为溶剂热法合成,由于反应过程不可控,合成碳点不均一,通常需要进一步分离和提纯,具有较多局限。
实现思路