明胶基碳点的热解法制备及其阻燃与防伪应用

摘要

为降低碳点(CDs)的制备成本,提高碳点的生产效率,以成本较低的明胶和尿素为前驱体,采用生产效率高的热解法并在优化制备条件之后得到明胶基氮掺杂碳点(NCDs),将其与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混,得到PET-NCDs阻燃改性复合材料。对NCDs的形貌结构与PET-NCDs的热稳定性和阻燃性进行表征测试。结果表明:NCDs具有激发波长依赖性,属于类球形结构,粒径尺寸在2.03~4.62 nm之间,晶格间距为0.21 nm,其表面含有羟基、氨基等官能团;荧光量子产率达47.12%,平均荧光寿命为4.92 ns;当NCDs的质量分数为5%时,PET-NCDs较PET的热稳定性明显上升,极限氧指数达26%,UL-94测试为V-2级,热释放速率峰值降低42%;以NCDs作为荧光剂配备荧光墨水,打印出的图案具有防伪效果。