(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211254491.3 (22)申请日 2022.10.13 (71)申请人 宁夏中星显示材 料有限公司 地址 750409 宁夏回族自治区银川市宁东 能源化工 基地化工新材 料园区曙光路 申请人 河北科技大学 (72)发明人 岳刚　任红威　刘宝友　王志强　 王利民　陈少华　禹凯　关登仕　 (74)专利代理 机构 河北国维致远知识产权代理 有限公司 13137 专利代理师 张新利 (51)Int.Cl. C01B 32/15(2017.01) C09K 11/65(2006.01) C09K 11/02(2006.01)B82Y 20/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01) B01J 21/18(2006.01) C02F 1/72(2006.01) C02F 103/34(2006.01) C02F 101/34(2006.01) (54)发明名称 一种氧化碳量子点、 氧化碳量子点/海泡石 复合材料及制备方法与应用 (57)摘要 本发明涉及碳量子点技术领域， 具体公开一 种氧化碳量子点、 氧化碳量子点/海泡石复合材 料及制备方法与应用。 以过硫酸铵和胆碱类化合 物制备得到的低共熔溶剂为前驱体， 经微波法制 备得到。 本发 明将环烷酸处理过程中的高级 氧化 技术与碳量子点结合， 通过在碳量子点表面引入 过硫酸根氧化基团和铵盐， 使碳量子点具有较高 的催化氧化活性， 进一步将碳量子点与海泡石结 合， 避免了碳量子点聚集失活， 且又在复合材料 中引入了海泡石的Si ‑OH活性位点， 提高了催化 反应效率， 可实现环烷酸的高效降解。 除此之外， 本发明制备的氧化碳量子点/海泡石复合材料毒 性小， 不会对水体造成二次污染， 在含环烷酸废 水处理领域具有广阔的应用前 景。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 115448291 A 2022.12.09 CN 115448291 A 1.一种氧化碳量子点， 其特征在于， 以过硫酸铵和胆碱类化合物制备得到的低共熔溶 剂为前驱体， 经微波法制备 得到。 2.如权利要求1所述的氧化碳量子点， 其特征在于， 所述胆碱类化合物为胆碱或甘油磷 酸胆碱中至少一种。 3.如权利要求1或2所述的氧化碳量子点， 其特征在于， 所述过硫酸铵与胆碱类化合物 的摩尔比为1:1 ‑1:8。 4.如权利要求1或2所述的氧化碳量子点， 其特征在于， 所述低共熔溶剂的制备方法包 括如下步骤： 将所述过硫酸铵和胆碱类化合物混合均匀， 加热至50℃ ‑120℃， 恒温至体系 均 一透明， 即得 所述低共熔 溶剂。 5.一种权利要求1 ‑4任一项所述的氧化碳量子点的制备方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 将所述低共熔 溶剂微波加热反应， 得 氧化碳量子点溶 液。 6.如权利要求5所述的氧化碳量子点的制备方法， 其特征在于， 所述微波加热反应的功 率为500W‑800W， 时间为3mi n‑8min。 7.一种氧化碳量子点/海泡石复合材料， 其特征在于， 包括权利要求1 ‑4任一项所述的 氧化碳量子点和海泡石。 8.权利要求7所述的氧化碳量子点/海泡石复合材料的制备方法， 其特征在于， 包括如 下步骤： 将酸化海泡石原矿和权利要求1 ‑4任一项所述的氧化碳量子点加入水热釜中， 于160 ℃‑220℃反应3 h‑5h， 过滤， 干燥， 得 氧化碳量子点/海泡石复合材 料。 9.如权利要求8所述的氧化碳量子点/海泡石复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述 酸化海泡石与氧化 碳量子点的质量比为20:1 ‑10:1。 10.权利要求7所述的氧化碳量子点/海泡石复合材料， 或权利要求8 ‑9任一项所述的制 备方法制备 得到的氧化 碳量子点/海泡石复合材 料在处理含环烷 酸废水中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115448291 A 2一种氧化 碳量子点、 氧化 碳量子点/海泡石复合材料及制备方 法与应用 技术领域 [0001]本发明涉及碳量子点技术领域， 尤其涉及一种氧化碳量子点、 氧化碳量子点/海泡 石复合材 料及制备 方法与应用。 背景技术 [0002]随着化工产业的日益发展， 环烷酸污染问题逐渐引起了人们的广泛关注和研究。 环烷酸是石油的天然组分， 是一种难降解、 强腐蚀性有机物， 且环烷酸具有表面活性， 可引 起废水乳化或泡沫， 影响废水 处理工艺的正常进 行， 同时， 环烷酸还会腐蚀废水 处理单元装 置。 目前， 环 烷酸的处理技术主要包括吸附、 混凝、 生物降解、 高级 氧化等， 但是， 这些方法普 遍存在处理 时间长、 处理效率低、 处理剂投加量大， 而且处理后水体中处理剂会对水体造成 一定污染等问题， 极大地增 加了含环烷 酸废水的处 理难度。 [0003]碳量子点作为一种新型碳纳米材料， 具有优异的光电性能和电子转移性能， 同时 还具有低生物毒性等优点， 在光催化、 生物传感、 污染物检测和显示技术等领域得到了广泛 应用。 但是， 碳量子点的团聚也容易导致 发生聚集荧光效应， 使碳量子点的催 化性能大幅度 降低， 极大地限制了碳量子点的应用。 因此， 开 发一种绿色低毒且对环烷酸具有高催化活性 的碳量子点材 料， 对于深度处 理含环烷 酸废水而言将具有十分重要的现实意 义。 发明内容 [0004]针对现有技术中处理含环烷酸废水的方法存在的处理效率低、 处理剂投加量大， 以及会对水体造成二次污染等问题， 本发 明提供一种氧化碳量子点、 氧化碳量子点/海泡石 复合材料及制备 方法与应用。 [0005]为解决上述 技术问题， 本发明提供的技 术方案是： [0006]一种氧化碳量子点， 以过硫酸铵和胆碱类化合物制备得到的低共熔溶剂为前驱 体， 经微波法制备 得到。 [0007]相对于现有技术， 本发明提供的氧化碳量子点， 以过硫酸铵和胆碱类化合物制 备 的低共熔溶剂为前驱体， 其中， 过硫酸铵产生的强氧化性过硫酸根自由基可使碳核表面具 有丰富的强氧化性功 能基团， 不但丰富了碳量子点表面的催化氧化活性位点， 还同时解决 了过硫酸盐作为氧化剂时存在的自由基易淬灭的问题； 此外， 胆碱类化合物具有的铵盐结 构， 可在碳核表面修饰铵盐功能基团， 增加碳量子点的反应活性位点， 从而显著 提高碳量子 点的催化氧化活性和稳定性。 [0008]优选的， 所述胆碱类化 合物为胆碱或甘油磷酸胆碱中至少一种。 [0009]更优选的， 所述胆碱类化 合物为甘油磷酸胆碱 。 [0010]优选的， 所述过硫酸铵与胆碱类化 合物的摩尔比为1:1 ‑1:8。 [0011]优选的， 胆碱类化合物可通过其中的羟基与过硫酸铵的吸电子基团磺酸基形成氢 键， 生成过硫酸铵/胆碱类化合物低共熔溶剂， 且过硫酸铵和胆碱类化合物还能对碳量子点说　明　书 1/6 页 3 CN 115448291 A 3