一种磷光碳量子点基复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于磷光发光材料技术领域，具体涉及一种磷光碳量子点基复合材料及其制备方法。

背景技术

碳纳米材料是近来纳米材料的新秀，自从碳纳米材料的首位成员富勒烯(Fullerenes,C

CDs指的是尺寸小于10nm的零维碳纳米材料，大多是具有sp

但由于传统的CDs的激发态利用率低，由于自旋禁阻的特性，只能利用到25％的单线态激子，无法利用75％的三线态激子，会造成能源的浪费。由于磷光材料既可以利用25％的单线态激子，又可以利用75％的三线态激子，所以，磷光CDs的出现，可以大大提高能源利用的效率。而现如今，在磷光CDs的研究领域中，由于室温磷光(Room-temperaturephosphorescence,RTP)材料固有的长stoke位移，蓝色RTP材料在磷光材料中的研究一直较少。目前，现有的蓝色RTP材料比较稀少，且存在寿命短(现有公开文献中报道的深蓝色磷光碳点的最长寿命为0.81s)、含金属成本高、制备工艺复杂等缺点。而到目前为止，蓝色或深蓝色RTP材料仍然是RTP材料领域的重要挑战。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磷光碳量子点基复合材料及其制备方法，本发明的磷光碳量子点基复合材料为蓝紫色室温磷光材料，以解决或改善现有技术中蓝色室温磷光材料稀少、存在寿命短、含金属成本高和制备工艺复杂中的至少一项问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种磷光碳量子点基复合材料的制备方法，包括下述步骤：使碳源和硼酸熔融反应；所述碳源为含有苯环且苯环的至少1个碳原子与羧基相连的有机化合物。

优选地，所述熔融反应前，还包括混合所述碳源和硼酸，研磨，得到碳源和硼酸的研磨混合物的步骤。

优选地，所述熔融反应在马弗炉中进行。

更优选地，所述熔融反应结束后，冷却，并在冷却后将所得固体研磨成粉末状。

优选地，所述碳源为含有苯环且苯环的1-4个碳原子分别与羧基相连的有机化合物。

优选地，所述碳源为含有苯环且苯环的2-4个碳原子分别与羧基相连的有机化合物。

更优选地，所述碳源为含有苯环且苯环的2-3个碳原子分别与羧基相连的有机化合物。

优选地，所述碳源为均苯四甲酸、均苯三甲酸、对苯二甲酸和苯甲酸中的至少一种。

优选地，所述熔融反应的温度为180～400℃，反应时间为10min～2h。

优选地，所述碳源与硼酸的质量比为(0.025～0.2):3。

优选地，所述碳源为均苯四甲酸，所述均苯四甲酸与硼酸的质量比为0.025:3，所述熔融反应的温度为300～400℃，反应时间为10min。

优选地，所述碳源为均苯三甲酸和/或对苯二甲酸，所述均苯三甲酸和/或对苯二甲酸与硼酸的质量比为(0.025～0.2):3，所述熔融反应的温度为180～220℃，反应时间为10min～2h。

优选地，所述碳源为苯甲酸，所述苯甲酸与硼酸的质量比为0.025:3，所述熔融反应的温度为220℃，反应时间为10min。

本发明还提供了一种磷光碳量子点基复合材料，其采用下述技术方案：所述磷光碳量子点基复合材料采用如上所述的方法制备得到。

有益效果：

本发明的磷光碳量子点基复合材料为固态蓝紫色磷光碳量子点基复合材料，不含金属，且制备工艺简单。

按照本发明的磷光碳量子点基复合材料的制备方法，分别以均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸作为碳源，制备得到的磷光碳量子点基复合材料在固态下分别发射蓝色、紫色和深蓝色磷光，可实现对蓝紫色磷光碳点的精细化调整，对今后蓝色RTP材料的发展起到一定的引导作用，并且由于蓝色属于三原色，而蓝色磷光现阶段的研究远不如红色和黄色磷光领域研究的深入，蓝色磷光对器件实现白光发射起到了至关重要的作用，所以蓝色RTP材料的发展对于器件的发展也有着重要的意义。

本发明制备的固态碳量子点基复合材料的初始产物为结晶状块体，经研磨后为白色粉末，在254nm激发光照射下，该产物分别可以发出蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的发射光，发射峰位分别位于440nm、407nm和430nm处。

本发明的固态碳量子点基复合材料的制备在熔融条件下进行，在短时间内即可完成。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例1提供的分别用均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸和硼酸所制备的固态磷光碳量子点基复合材料粉末(分别命名为B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸)在日光灯、254nm紫外灯照射下和254nm紫外灯关闭后的实物图片；

图2为本发明实施例1提供的B-均苯四甲酸在不同激发波长下的磷光发射光谱；

图3为本发明实施例1提供的B-均苯三甲酸在不同激发波长下的磷光发射光谱；

图4为本发明实施例1提供的B-均苯二甲酸在不同激发波长下的磷光发射光谱；

图5为本发明实施例1提供的B-均苯四甲酸的荧光3D光谱图；

图6为本发明实施例1提供的B-均苯三甲酸的荧光3D光谱图；

图7为本发明实施例1提供的B-对苯二甲酸的荧光3D光谱图；

图8为本发明实施例1提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱；

图9为本发明实施例1提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的XRD谱图；

图10为本发明实施例1提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的FT-IR谱图；

图11为本发明实施例2提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在各自最佳激发波长时的磷光发射光谱；

图12为本发明实施例2提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱；

图13为本发明实施例3提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在各自最佳激发波长时的磷光发射光谱；

图14为本发明实施例3提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱；

图15为本发明实施例4提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在各自最佳激发波长时的磷光发射光谱；

图16为本发明实施例4提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱；

图17为本发明实施例5提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在各自最佳激发波长时的磷光发射光谱；

图18为本发明实施例5提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱；

图19为本发明实施例6提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在各自最佳激发波长时的磷光发射光谱；

图20为本发明实施例6提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱；

图21为本发明实施例7提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在各自最佳激发波长时的磷光发射光谱；

图22为本发明实施例7提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱；

图23为本发明实施例8提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在各自最佳激发波长时的磷光发射光谱；

图24为本发明实施例8提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱；

图25为本发明实施例9提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在各自最佳激发波长时的磷光发射光谱；

图26为本发明实施例9提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱；

图27为本发明实施例10提供的B-苯甲酸的磷光发射光谱及其磷光激发光谱；

图28为本发明实施例10提供的B-苯甲酸的荧光3D光谱图；

图29为本发明实施例10提供的B-苯甲酸的室温磷光衰减光谱；

图30为本发明对比例1提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在各自最佳激发波长时的磷光发射光谱及其磷光激发光谱；

图31为本发明对比例1提供的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的室温磷光衰减光谱。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明针对目前存在的问题，提供一种磷光碳量子点基复合材料的制备方法，以解决或改善现有技术中蓝色室温磷光材料稀少、存在寿命短、含金属成本高和制备工艺复杂中的至少一项问题。本发明实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：使碳源和硼酸熔融反应；碳源为含有苯环且苯环的至少1个碳原子与羧基相连的有机化合物。

采用本发明的方法制备得到的磷光碳量子点基复合材料为固态蓝紫色磷光碳量子点基复合材料，不含金属，且制备工艺简单，可以解决或缓解现有技术中蓝色室温磷光材料稀少、存在寿命短、含金属成本高和制备工艺复杂中的至少一项问题。

本发明优选实施例中，熔融反应前，还包括混合碳源和硼酸，研磨，得到碳源和硼酸的研磨混合物的步骤。

本发明优选实施例中，熔融反应在马弗炉中进行。

本发明优选实施例中，熔融反应结束后，冷却，并在冷却后将所得固体研磨成粉末状。

本发明优选实施例中，碳源为含有苯环且苯环的1-4个(例如，1个、2个、3个或4个)碳原子分别与羧基相连的有机化合物。

本发明优选实施例中，碳源为含有苯环且苯环的2-4(例如，2个、3个或4个)个碳原子分别与羧基相连的有机化合物。

本发明优选实施例中，碳源为含有苯环且苯环的2-3个碳源子分别与羧基相连的有机化合物。

本发明优选实施例中，碳源为均苯四甲酸、均苯三甲酸、对苯二甲酸和苯甲酸中的至少一种。

本发明优选实施例中，熔融反应的温度为180～400℃(例如，180℃、200℃、240℃、280℃、320℃、360℃或400℃)，反应时间为10min～2h(例如，10min、20min、30min、50min、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h或2h)。

本发明优选实施例中，碳源与硼酸的质量比为(0.025～0.2):3(例如，0.025:3、0.05:3、0.08:3、0.1:3、0.12:3、0.14:3、0.16:3、0.18:3或0.2:3)。

本发明优选实施例中，碳源为均苯四甲酸，均苯四甲酸与硼酸的质量比为0.025:3，熔融反应的温度为300～400℃(例如，300℃、320℃、340℃、360℃、380℃或400℃)，反应时间为10min。

本发明优选实施例中，碳源为均苯三甲酸和/或对苯二甲酸，均苯三甲酸和/或对苯二甲酸与硼酸的质量比为(0.025～0.2):3(例如，0.025:3、0.05:3、0.08:3、0.1:3、0.12:3、0.14:3、0.16:3、0.18:3或0.2:3)，熔融反应的温度为180～220℃(例如，180℃、190℃、200℃、210℃或220℃))，反应时间为10min～2h(例如，10min、20min、30min、50min、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h或2h)。

本发明优选实施例中，碳源为苯甲酸，苯甲酸与硼酸的质量比为0.025:3，熔融反应的温度为220℃，反应时间为10min。

本发明还提出了一种磷光碳量子点基复合材料，磷光碳量子点基复合材料复合材料采用如上所述的制备方法制备得到。

下面通过具体实施例对本发明的磷光碳量子点基复合材料及其制备方法进行详细说明。

实施例1

本实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：

(1)将25mg的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸分别加入3g的硼酸中，常温下充分研磨混合均匀，得到均匀混合的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸与硼酸的混合白色粉末。

(2)将上述白色粉末混合物分别置于20mL的螺纹口玻璃瓶中，在马弗炉中220℃通过熔融法加热反应10min。

(3)反应结束并冷却至室温后，取出螺纹口玻璃瓶中的固体样品，用研钵将其研磨成粉末状，得到本实施例的磷光发光颜色分别为蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的磷光碳量子点复合材料粉末。

图1是用均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸和硼酸所制备的固态磷光碳量子点基复合材料粉末(分别命名为B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸)在日光灯、254nm紫外灯照射下和254nm紫外灯关闭后的实物图片。可以看出，B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸在日光照射下为白色固体粉末(左上、中上、右上)；在254nm紫外灯照射下，B-均苯四甲酸粉末发射出明亮的蓝色发射(左中)，B-均苯三甲酸粉末发射出明亮的紫色发射(中间)，B-对苯二甲酸粉末发射出明亮的深蓝色发射(右中)；在254nm紫外灯关闭后，B-均苯四甲酸粉末发射出明亮的蓝色发射(左下)，B-均苯三甲酸粉末发射出明亮的紫色发射(中下)，B-对苯二甲酸粉末发射出明亮的深蓝色发射(右下)。

从图2中可以看出B-均苯四甲酸的最佳激发波长为270nm，对应的最佳发射峰位为440nm，可以对应蓝色的磷光发射。

从图3中可以看出B-均苯三甲酸的最佳激发波长为250nm，对应的最佳发射峰位为407nm，可以对应紫色的磷光发射。

从图4中可以看出B-对苯二甲酸的最佳激发波长为260nm，对应的最佳发射峰位为430nm，可以对应深蓝色的磷光发射。

从图5中可以看出，B-均苯四甲酸的荧光峰的最佳激发为270nm，峰位对应的波长为440nm，和磷光峰的位置高度重叠。

从图6中可以看出，B-均苯三甲酸的荧光峰的最佳激发为250nm，峰位对应的波长为407nm附近，和磷光峰的位置高度重叠。

从图7中可以看出，B-对苯二甲酸的荧光峰的最佳激发为260nm，峰位对应的波长为430nm，和磷光峰的位置高度重叠。

从图8中可知，掺杂量为25mg，反应条件为220℃，10min时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

从图9可以看出，B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸粉末都存在HBO

从图10中可知，B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸粉末中都存在着-OH、B-O等官能团的，它们的伸缩振动分别对应波数3750cm

实施例2

本实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：

(1)将100mg的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸分别加入3g的硼酸中，常温下充分研磨混合均匀，分别得到均匀混合的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸与硼酸的混合白色粉末。

(2)将上述白色粉末混合物分别置于20mL的螺纹口玻璃瓶中，在马弗炉中220℃通过熔融法加热反应10min。

(3)反应结束并冷却至室温后，取出螺纹口玻璃瓶中的固体样品，用研钵将其研磨成粉末状，得到本实施例的磷光发光颜色分别为蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的磷光碳量子点复合材料粉末。

从图11中可知，掺杂量为100mg，反应条件为220℃，10min时B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的最佳激发波长分别为270nm、250nm和260nm，峰位分别为440nm、407nm和430nm。

从图12中可知，掺杂量为100mg，反应条件为220℃，10min时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

实施例3

本实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：

(1)将200mg的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸分别加入到3g的硼酸中，常温下充分研磨混合均匀，得到均匀混合的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸与硼酸的混合白色粉末。

(2)将上述白色粉末混合物置于20mL的螺纹口玻璃瓶中，在马弗炉中220℃通过熔融法加热反应10min。

(3)反应结束并冷却至室温后，取出螺纹口玻璃瓶中的固体样品，用研钵将其研磨成粉末状，得到本实施例的磷光发光颜色分别为蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的磷光碳量子点基复合材料粉末。

从图13中可知，掺杂量为200mg，反应条件为220℃，10min时B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的最佳激发波长分别为280nm、250nm和260nm，峰位分别为445nm、407nm和430nm。

从图14中可知，掺杂量为200mg，反应条件为220℃，10min时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

通过上述磷光发射光谱图和磷光寿命衰减光谱可以发现，随着碳源掺杂量的增多，B-均苯四甲酸样品的磷光强度和磷光寿命都呈现下降趋势，B-均苯三甲酸的磷光强度呈下降趋势，但寿命存在着先下降后升高的趋势，而B-对苯二甲酸样品的磷光强度存在先上升后下降的趋势，磷光寿命呈逐步上升的趋势。

实施例4

本实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：

(1)将25mg的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸分别加入3g的硼酸中，常温下充分研磨混合均匀，分别得到均匀混合的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸与硼酸的混合白色粉末。

(2)将上述白色粉末混合物分别置于20mL的螺纹口玻璃瓶中，在马弗炉中180℃通过熔融法加热反应10min。

(3)反应结束并冷却至室温后，取出螺纹口玻璃瓶中的固体样品，用研钵将其研磨成粉末状，得到本实施例的磷光发光颜色分别为蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的磷光碳量子点复合材料粉末。

从图15中可知，掺入量为25mg，反应条件为180℃，10min时B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的最佳激发波长分别为270nm、250nm和260nm，峰位分别为445nm、407nm和430nm。

从图16中可知，掺杂量为25mg，反应条件为180℃，10min时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

实施例5

本实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：

(1)将100mg的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸分别加入3g的硼酸中，常温下充分研磨混合均匀，分别得到均匀混合的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸与硼酸的混合白色粉末。

(2)将上述白色粉末混合物分别置于20mL的螺纹口玻璃瓶中，在马弗炉中200℃通过熔融法加热反应10min。

(3)反应结束并冷却至室温后，取出螺纹口玻璃瓶中的固体样品，用研钵将其研磨成粉末状，得到本实施例的磷光发光颜色分别为蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的磷光碳量子点复合材料粉末。

从图17中可知，掺杂量为25mg，反应条件为200℃，10min时B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的最佳激发波长分别为270nm、250nm和260nm，峰位分别为445nm、407nm和430nm。

从图18中可知，掺杂量为25mg，反应条件为200℃，10min时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

实施例6

本实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：

(1)将25mg的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸加入3g的硼酸中，常温下充分研磨混合均匀，得到均匀混合的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸与硼酸的混合白色粉末。

(2)将上述白色粉末混合物置于20mL的螺纹口玻璃瓶中，在马弗炉中300℃通过熔融法加热反应10min。

(3)反应结束并冷却至室温后，取出螺纹口玻璃瓶中的固体样品，用研钵将其研磨成粉末状，得到本实施例的磷光发光颜色分别为蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的磷光碳量子点基复合材料粉末。

从图19中可知，掺杂量为25mg，反应条件为300℃，10min时B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的最佳激发波长分别为320nm、260nm和280nm，峰位分别为440nm、410nm和430nm。

从图20中可知，掺杂量为25mg，反应条件为300℃，10min时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

实施例7

本实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：

(1)将25mg的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸加入3g的硼酸中，常温下充分研磨混合均匀，得到均匀混合的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸与硼酸的混合白色粉末。

(2)将上述白色粉末混合物置于20mL的螺纹口玻璃瓶中，在马弗炉中400℃通过熔融法加热反应10min。

(3)反应结束并冷却至室温后，取出螺纹口玻璃瓶中的固体样品，用研钵将其研磨成粉末状，得到本实施例的磷光发光颜色分别为蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的磷光碳量子点基复合材料粉末。

从图21中可知，掺杂量为25mg，反应条件为400℃，10min时B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的最佳激发波长分别为280nm、260nm和270nm，峰位分别为435nm、410nm和440nm。

从图22中可知，掺杂量为25mg，反应条件为400℃，10min时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

实施例8

本实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：

(1)将25mg的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸加入3g的硼酸中，常温下充分研磨混合均匀，得到均匀混合的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸与硼酸的混合白色粉末。

(2)将上述白色粉末混合物置于20mL的螺纹口玻璃瓶中，在马弗炉中220℃通过熔融法加热反应1h。

(3)反应结束并冷却至室温后，取出螺纹口玻璃瓶中的固体样品，用研钵将其研磨成粉末状，得到本实施例的磷光发光颜色分别为蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的磷光碳量子点基复合材料粉末。

从图23中可知，掺杂量为25mg，反应条件为220℃，1h时B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的最佳激发波长分别为270nm、250nm和260nm，峰位分别为440nm、410nm和430nm。

从图24中可知，掺杂量为25mg，反应条件为220℃，1h时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

实施例9

本实施例的磷光碳量子点基复合材料的制备方法包括下述步骤：

(1)将25mg的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸加入3g的硼酸中，常温下充分研磨混合均匀，得到均匀混合的均苯四甲酸、均苯三甲酸和对苯二甲酸与硼酸的混合白色粉末。

(2)将上述白色粉末混合物置于20mL的螺纹口玻璃瓶中，在马弗炉中220℃通过熔融法加热反应2h。

(3)反应结束并冷却至室温后，取出螺纹口玻璃瓶中的固体样品，用研钵将其研磨成粉末状，得到本实施例的磷光发光颜色分别为蓝色(以均苯四甲酸为碳源)、紫色(以均苯三甲酸为碳源)和深蓝色(以对苯二甲酸为碳源)的磷光碳量子点基复合材料粉末。

从图25中可知，掺杂量为25mg，反应条件为220℃，2h时B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的最佳激发波长分别为270nm、250nm和260nm，峰位分别为440nm、407nm和430nm。

从图26中可知，掺杂量为25mg，反应条件为220℃，2h时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

实施例10

本实施例与实施例1的区别仅在于碳源更换为苯甲酸，其余均与实施例1保持一致，此处不再赘述。

从图27中可知，反应温度为220℃，10min时的B-苯甲酸样品的最佳激发波长为255nm，发射峰位为425nm。并且在同等测试条件下，实施例中B-苯甲酸样品的磷光强度要明显低于上述实施例1-9样品的磷光强度(从各个实施例最佳激发下的磷光发射光谱的纵坐标数值对比可知)。

从图28中可知，B-苯甲酸的荧光峰的最佳激发为245nm，峰位对应的波长为395nm，与实施例1-9的样品不同，和磷光光谱并不存在一定的对应关系。

从图29中可知，掺杂量为25mg，反应条件为220℃，10min时的B-苯甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

对比例1

本对比例与实施例1的区别仅在于步骤(2)的反应温度变为150℃，其余均与实施例1保持一致，此处不再赘述。

从图30中可知，反应温度为150℃，10min时B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的最佳激发波长分别为260nm、220nm和250nm，峰位分别为440nm、405nm和426nm。该反应条件下的样品的最佳激发波长已存在较大偏差，且磷光强度较上述实施例存在明显降低的现象，且根据肉眼观察，荧光和磷光均存在不均匀的现象，故不列入实施例当中。

从图31中可知，掺杂量为25mg，反应条件为150℃，10min时的B-均苯四甲酸、B-均苯三甲酸和B-对苯二甲酸的磷光衰减光谱，经三指数函数拟合后，根据公式τ

综上所述，本发明多制备的磷光碳量子点基复合材料可实现蓝色磷光到紫色磷光的一个精细化调控。并且本发明制备的磷光碳量子点基复合材料在不同的制备条件以及碳源掺杂量都具有十分稳定的材料性能(发射波长等)，且制备条件简单，容易达到批量生产的条件。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。