本发明涉及碳点荧光粉，尤其涉及蓝光碳点、荧光粉和白色发光二极管及其制备方法。
背景技术：
1、照明是我们日常生活所必须的，而我国每年用于照明的能源消耗约占全部能源消耗的1/5，因此，寻找一种新的绿色节能光源以降低照明的能源消耗已成为国内外研究学者的迫切任务。近些年来，随着照明技术的不断更新与发展，一种新型的固体发光器件——发光二极管(led)进入了人们的视野。与传统光源相比，led具有节能、环保、高效、安全、可靠性高等优点，尤其是白色发光二极管(wled)，应用最为广泛，越来越受到研究者们的青睐和关注。
2、目前最常用的商业wled是由蓝光芯片(ingan)和黄光荧光粉组合实现的。然而，制备荧光粉的材料主要是稀土材料和半导体材料，其中，稀土材料不可再生且容易造成环境污染；半导体材料则含有重金属等有毒元素。并且研究发现该方法制备出的wled色温普遍偏高，光色偏冷、刺眼，wled发出的白光的质量易受光的温漂和荧光粉的温度的影响，同时曾有报道指出蓝光芯片激发出的蓝光对人的视力伤害极大，严重阻碍了wled的进一步发展应用。近年来，利用近紫外芯片激发单一基质荧光粉获得白光的方式逐渐受到人们的关注。该方式有三点优势：首先是在同样的工作电压下，紫外led芯片比蓝光led芯片具有更高的能量；其次是紫外激发光不参与目标光的形成过程，这样与荧光粉复合后可以获得更高效的白光；最后是可被近紫外光激发的荧光粉的选择性多，制备出的wled显色性和光稳定性较高。
3、在原材料的选择问题上，碳点(cds)因具有低毒性、可调的光谱及良好的耐光漂白等优点，成为一种极具潜力的制备荧光粉的材料，已经成为国内外研究者关注的热点。但其聚集状态下(固态)，分子间小于福斯特距离而导致非辐射跃迁，如能量转移、表面电子跃迁和碳核之间的π-π相互作用，这进而引起聚集诱导荧光淬灭(acq效应)，很大程度上限制了cds在光电器件和传感器制备中的应用。为了防止cds出现acq效应，目前常采用将cds与分散基质复合的方法进行解决，其可以增大cds粒子之间的距离，抑制非辐射跃迁。但是，现有的分散基质与cds复合所制备的荧光粉做发光材料涂覆层时，光色难调、显色指数低且配比范围窄。
4、因此，如何制备一种高效稳定的荧光粉成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了蓝光碳点、荧光粉和白色发光二极管及其制备方法。其目的是解决现有荧光粉作为发光材料涂层所存在的光色难调、显色指数低且配比范围窄等技术问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明提供了一种蓝光碳点的制备方法，包括以下步骤：
4、将柠檬酸、硫氰酸铵和水混合后发生水热反应得到反应产物，反应产物顺次进行离心、过滤、透析、冷冻干燥得到蓝光碳点；
5、所述柠檬酸、硫氰酸铵和水的用量比为0.4～0.6g：0.4～0.6g：15～25ml。
6、进一步的，所述混合采用超声混合，超声混合的功率为260～320w，超声混合的时间为4～8min；
7、所述水热反应的温度为150～200℃，水热反应的时间为6～10h；
8、所述离心的转速为8000～12000rpm，离心的时间为15～20min；
9、所述过滤使用的滤膜的孔径为0.2～0.3μm；
10、所述透析的截留分子量为300～800da，透析的时间为36～72h；
11、所述冷冻干燥的温度为-60～-70℃，时间为24～36h。
12、本发明提供了上述制备方法所制备的蓝光碳点。
13、本发明提供了一种上述蓝光碳点的荧光粉。
14、本发明提供了上述的荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
15、将六水合硝酸锌溶液、蓝光碳点溶液和二甲基咪唑溶液混合后得到混合溶液，将混合溶液顺次进行离心、干燥、研磨、过筛得到荧光粉；
16、所述六水合硝酸锌溶液、蓝光碳点溶液和二甲基咪唑溶液的体积比为40～60：1～5：40～60。
17、进一步的，所述六水合硝酸锌溶液的浓度为2～20g/l；蓝光碳点溶液的浓度为5～20mg/ml；二甲基咪唑溶液的浓度为20～40g/l；
18、所述混合采用搅拌的方式，搅拌的转速为200～600rpm，搅拌的时间为20～30h；
19、所述离心的转速为8000～12000rpm，离心的时间为5～15min；
20、所述干燥的温度为40～60℃，干燥的时间为8～12h。
21、本发明提供了一种包含上述荧光粉的白色发光二极管。
22、本发明还提供了上述白色发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
23、将环氧树脂a胶和环氧树脂b胶混合得到ab胶，将ab胶与荧光粉混合得到蓝光颜色转换物质，将蓝光颜色转换物质涂覆于紫外发光二极管表面，经干燥即得白光发光二极管。
24、进一步的，所述环氧树脂a胶、环氧树脂b胶和荧光粉的质量比为2～4：1：5～8，蓝光颜色转换物质涂覆的厚度为0.2～0.5cm。
25、进一步的，所述混合均为搅拌混合，所述搅拌混合的转速独立为50～100rpm，时间独立的为1～3min；所述干燥的温度为30～50℃，干燥的时间为8～12h。
26、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
27、1、本发明所制备的蓝光碳点采用柠檬酸和硫氰酸铵为原料，原料廉价易获取、制备方法简单便捷，绿色可持续，适合大批量生产；
28、2、本发明所制备的蓝光碳点红绿蓝比重大，红绿蓝比重越高，紫外芯片产生的紫外光转换成可见光就越有优势，从而更有利于提高wled器件的显色指数；
29、3、本发明将蓝光碳点作为转光材料，沸石咪唑骨架材料zif-8作为它的一种分散基质，两者复合后蓝光碳点均匀的分散在zif-8的孔道中，解决蓝光碳点荧光固态淬灭问题，得到一种高效的蓝光荧光粉；
30、4、本发明所制备的荧光粉的发射光谱范围广，将该荧光粉分别用环氧树脂胶混合均匀后涂抹于紫外芯片表层，制得一种配比范围宽的wled；
31、5、本发明所制备的wled，紫外芯片通电激发后，其色坐标无限接近标准白光(0.33，0.33)，且肉眼看见与白光无异；
32、6、本发明所制备的wled，紫外芯片通电激发后，其发光区域集中在中性光区域，显色指数普遍为优秀及以上；
33、7、本发明所制备的一种wled，基于其色坐标、色温及显色指数可知，其可以应用于印染厂、实验室等需求颜色准确的室内照明场所。
1.一种蓝光碳点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合采用超声混合，超声混合的功率为260～320w，超声混合的时间为4～8min；
3.权利要求1或2所述的制备方法所制备的蓝光碳点。
4.一种包含权利要求3所述蓝光碳点的荧光粉。
5.一种权利要求4所述的荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述六水合硝酸锌溶液的浓度为2～20g/l；蓝光碳点溶液的浓度为5～20mg/ml；二甲基咪唑溶液的浓度为20～40g/l；
7.一种包含权利要求4所述的荧光粉的白色发光二极管。
8.一种权利要求7所述的白色发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂a胶、环氧树脂b胶和荧光粉的质量比为2～4：1：5～8，蓝光颜色转换物质涂覆的厚度为0.2～0.5cm。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述混合均为搅拌混合，所述搅拌混合的转速独立为50～100rpm，时间独立的为1～3min；所述干燥的温度为30～50℃，干燥的时间为8～12h。
