本项创新技术涵盖了一种水敏性碳点及其制备工艺,属于碳纳米技术领域。该制备工艺包括将特定碳源A和碳源B混合于溶剂中,形成溶液,随后通过水热反应过程完成制备。
背景技术
乙二醇(EG)是一种重要的有机化工原料,主要用于生产聚酯、防冻液和精细化学品等。传统工艺的乙二醇通过乙烯法生产,价格受石油价格的波动影响较大。随着聚酯行业的发展,乙二醇的需求量显著提高。目前,煤基乙二醇技术已在国内外市场上占有一定的份额,并且随着煤化工行业的发展而逐步扩大。煤制乙二醇技术以草酸酯加氢法生产乙二醇为主,反应路线与传统乙烯法不同,副反应产生了新的杂质。新杂质的出现对产品纯度、UV值乃至下游聚酯行业都造成了一定的影响,引起了行业内的广泛关注。因此,开发高灵敏的乙二醇中的杂质检测方法具有重要意义和实际价值。
然而,在乙二醇纯度与杂质的检测方面,现有的标准仅提供了乙二醇中醇类如:二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇的分析方法。通过色谱法也可以建立1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-己二醇、碳酸乙烯酯等杂质的检测方法,这些方法面临可检测的杂质种类少,检出限较高,需要昂贵的精密仪器,已无法满足聚酯行业对乙二醇的分析需求。水被证实是影响煤基乙二醇UV值的杂质之一,但是缺乏简便、快速、高效的乙二醇中水含量的检测方法。基于特定荧光材料的荧光检测法因其响应速度快、信噪比高、灵敏度好,被广泛应用于环境监测和传感领域。已经开发了多种基于荧光材料的有机溶剂中水含量检测方法,但是缺乏适用于乙二醇中水含量检测的高性能荧光材料。
碳点(CDs)由于其独特的理化特性,如丰富的能级、可调的发射、良好的生物相容性和多样化发光模式等,在环境监测、传感和细胞成像等领域中吸引了大量关注(DOI:10.1016/j.cej.2021.128999)。通过杂原子掺杂和表面官能团调整,碳点表现出多样化发光,如激发依赖性发光、激发独立性发光、聚集诱导发光等。其中,聚集诱导发光碳点可以克服碳点的聚集发光猝灭效应,在固态发光中得到广泛应用。因此,通过对聚集诱导发光碳点的聚集分散状态调整可以对其发光性能进行调控(DOI:10.1021/acssuschemeng.0c08652)。通过杂质溶剂改变聚集诱导发光碳点的聚集分散状态来开启/猝灭碳点的荧光,有望实现杂质溶剂的高效定量分析。然而,现有的碳点的发光受到乙二醇的高粘度和多羟基环境影响不易调整,这导致适用于乙二醇中水含量检测的碳点的开发和设计仍然是一种挑战。
实现思路