蓝色荧光碳点的制备及检测、防伪应用

以柠檬酸钠为碳源、氨水为氮源,采用一步水热法制备了氮掺杂碳点(NCDs),对其制备条件进行了优化.采用荧光光谱仪、TEM、AFM、XPS及FTIR对制备的NCDs进行了表征,并探索了NCDs在Fe3+检测及荧光防伪中的应用.结果表明,NCDs的最优制备条件为柠檬酸钠浓度为0.1 mol/L、氨水浓度为1.8 mol/L、反应温度为200℃、反应时间6 h、装载体积25 mL.在最优条件下制备的NCDs的荧光为典型的非激发波长依赖型,最佳激发波长为343 nm,最佳发射波长为443 nm,荧光量子产率可达54.9％.NCDs为球形结构,平均粒径为4.96 nm,碳核为类石墨烯结构且其表面含有—NH2、—OH及—COOH.NCDs的荧光可被Fe3+选择性猝灭,且荧光猝灭程度与Fe3+浓度在0.1～87.5μmol/L范围内线性关系良好,检测限为50 nmol/L.此外,将NCDs配制成荧光墨水,利用喷墨打印机打印出的图案整体饱满、边缘细节清晰具有很强的可识别性.