本發(fā)明屬于非線性光學(xué)，涉及用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，本發(fā)明還涉及用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)。

背景技術(shù)：

1、自從激光技術(shù)發(fā)展以來，激光的強(qiáng)大能量給人們的生活帶來了便利，但也對眼睛和皮膚造成了傷害。此外，激光有可能對精密設(shè)備造成不可挽回的損害。因此，基于對人體和一些光電二極管的保護(hù)，有必要制備一種超快響應(yīng)和物理化學(xué)穩(wěn)定的光限幅材料。此外，這種材料已成為光電子工業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵發(fā)展方向，對抵抗高功率超快激光具有重要意義。截至目前，一些關(guān)于線性的光限幅的材料制備工藝較為厚重，制備工藝較為復(fù)雜。因此開發(fā)一種制備工藝簡單，并且無毒綠色環(huán)保的光限幅成為了關(guān)鍵。另外，光限幅材料需要較快的響應(yīng)時(shí)間，穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)。將手性引入碳量子點(diǎn)，表現(xiàn)出優(yōu)異的光物理性能，手性被用來調(diào)節(jié)cqd的光限幅性能。l/d-半胱氨酸為前體，制備了l/d-cyscqd。n和s元素與sp2雜化碳結(jié)合形成的碳核具有類似于d-π-a的結(jié)構(gòu)。這增強(qiáng)了電子傳輸能力，減小了帶隙，提高了光限幅性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，該方法利用原子摻雜以及手性調(diào)控減小帶隙，增強(qiáng)了光限幅性能。

2、本發(fā)明的另一目的是用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)。

3、本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案是，用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，具體包括如下步驟：

4、步驟1，制備含n,s的手性碳量子點(diǎn)的制備；

5、步驟2，通過透析膜進(jìn)行純化，去除步驟1制備的含n,s的手性碳量子點(diǎn)中未反應(yīng)的物質(zhì)，即得。

6、本發(fā)明第一種技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于：

7、步驟1的具體過程為：

8、步驟1.1，取1-3?g的手性半胱氨酸和等量的檸檬酸溶解在20-60?ml的去離子水中，攪拌器下攪拌10-30?min直至完全溶解；

9、步驟1.2，將步驟1.1得到的溶液轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜中，在120-180℃中反應(yīng)60-120min，反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至室溫，除雜，隨后，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀去除大量的水溶劑得到凝膠狀物質(zhì)，即得含n,s的手性碳量子點(diǎn)。

10、步驟1.2中，除雜的具體過程為：將反應(yīng)后的溶液通過0.22μm的水系微孔濾膜去除大顆粒物質(zhì)。

11、步驟2的具體過程為：將二氯甲烷加入反應(yīng)瓶中，通過超聲波去除油溶性雜質(zhì)，上述過程重復(fù)了三到四次，將除去雜質(zhì)的沉淀物收集，隨后將沉淀物分散在5?ml水中，然后使用截留分子量為0.5?kda的透析膜將溶液儲存4天；隨后，收集溶液并冷凍干燥，形成黃棕色粉末，即得產(chǎn)物。

12、步驟2中，二氯甲烷的用量為5-20?ml。

13、步驟2中，超聲時(shí)間為5~10min。

14、步驟2中，冷凍干燥時(shí)間為24-48小時(shí)。

15、本發(fā)明采用的第二種技術(shù)方案是，用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)，采用上述用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法制得。

16、本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用手性氨基酸作為摻雜源，提高材料的光限幅性能；此外，手性源可以進(jìn)一步增強(qiáng)其光限幅性能。本發(fā)明制備較為簡單，時(shí)長較短。所有的制備原料都廉價(jià)易得，所得的產(chǎn)物綠色環(huán)保無毒，可適用于人體以及器件。利用原子摻雜以及手性調(diào)控減小帶隙，增強(qiáng)了光限幅性能，相較于其他光限幅材料的制備更為綠色環(huán)保，價(jià)格低廉，具有良好的水溶性，具有良好的熱穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，其特征在于：所述步驟1的具體過程為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，其特征在于：所述步驟1.2中，除雜的具體過程為：將反應(yīng)后的溶液通過0.22μm的水系微孔濾膜去除大顆粒物質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，其特征在于：所述步驟2的具體過程為：將二氯甲烷加入反應(yīng)瓶中，通過超聲波去除油溶性雜質(zhì)，上述過程重復(fù)了三到四次，將除去雜質(zhì)的沉淀物收集，隨后將沉淀物分散在5?ml水中，然后使用截留分子量為0.5?kda的透析膜將溶液儲存4天；隨后，收集溶液并冷凍干燥，形成黃棕色粉末，即得產(chǎn)物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，其特征在于：所述步驟2中，二氯甲烷的用量為5-20?ml。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，其特征在于：所述步驟2中，超聲時(shí)間為5~10min。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，其特征在于：所述步驟2中，冷凍干燥時(shí)間為24-48小時(shí)。

8.用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)，采用如權(quán)利要求1~7任一權(quán)利要求所述的用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)制備方法，具體包括如下步驟：步驟1，制備含N,S的手性碳量子點(diǎn)的制備；步驟2，通過透析膜進(jìn)行純化，去除步驟1制備的含N,S的手性碳量子點(diǎn)中未反應(yīng)的物質(zhì)，即得。本發(fā)明還公開了用于光限幅的手性碳量子點(diǎn)，本發(fā)明利用原子摻雜以及手性調(diào)控減小帶隙，增強(qiáng)了光限幅性能。

技術(shù)研發(fā)人員：張召,楊帛穎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8