碳點@無機氧化物在制備防紫外線產品中的應用的制作方法

本發明涉及碳點的一種新用途，具體來說，是碳點通過與無機氧化物復合后作為UV吸收劑，在制備防紫外線產品中的應用。

背景技術：

UV(紫外線)是一種人類無法看見的光波，其波長范圍在200nm～400nm之間，地面接收到的紫外線主要是UVA(黑斑紫外線，波長在320～400nm之間)和UVB(紅斑紫外線，波長在280～320nm之間)，這些UV輻射引起工業產品的劣化，例如塑性材料的變硬易裂、橡膠的的硬化變脆、涂料的變色等，并且對人類皮膚造成不可忽視的損傷，因此研制出UV吸收譜寬、穩定性好的UV吸收劑成為工業發展和日常生活的共同需求。

傳統的UV吸收劑主要包括水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類和受阻胺類、三基色熒光粉、LED用熒光粉、氟化物體系、鋁酸鹽體系、硅酸鹽體系和硫化物體系等。但是，傳統的UV吸收劑存在諸多缺陷：1、多為高分子有機材料，合成過程中多用到毒性原材料，如苯類等，添加到終端成品中難免存在毒性原材料或著毒性中間產物，UV吸收劑作為一種存在于人們日常生活中并經常接觸到的產品，如化妝品、合成纖維等，直接或間接的危害人們的健康與安全；2、傳統的UV吸收劑多為單一UV吸收劑，吸收紫外線波普范圍也相應比較單一，要么主要吸收UVA，要么是主要吸收UVB，只有多種混用才能實現同時吸收UVA和UVB的效果，復配型的UV吸收劑制造工序復雜；3、傳統的UV吸收劑成本昂貴，市場平均售價在50-80元/kg，占據了工業產品較大的添加劑成本支出比例；4、影響產品的透明性，限制了UV吸收劑的使用范圍；5、相容性差，應用到其它材料中的范圍有限。

碳點(Carbon Dots,CDs)，又稱碳量子點、熒光碳點等，是近幾年出現的一種新型熒光碳納米粒子。2006年，孫亞平等(Cao L,Wang X,Meziani M J,et al.Carbon dots for multiphoton bioimaging[J].Journal of the American Chemical Society,2007,129(37):11318-11319.)通過熱壓石墨粉末和粘合劑的混合物制備碳靶，再進行激光燒蝕，制備出無熒光性能的碳納米粒子，然后經過硝酸回流氧化，PEG1500N或4，7，10-三氧雜-1，13-十三烷二胺(TTDDA)進行表面鈍化，得到熒光性能較好的碳納米粒子，并首次稱其為碳點。碳點，是一種近似球形且直徑小于10nm的零維半導體納米晶體，由極少分子或是原子組成的納米團簇，碳點的粒徑一般只有幾個納米，遠小于普通量子點，通常由C、H、O、N四種基本元素組成。碳點在紫外區域光譜吸收較強，吸收范圍可延伸至可見光區，經激發后，能產生光致發光現象，即發射熒光。鑒于碳點的低毒性和生物相容性，碳點目前主要應用于生物成像及生物標記領域中。由于一些研究表明，在某些載體中如合成橡膠中直接添加碳點是無任何的UV吸收效果，因此限制了碳點的應用范圍，對于碳點復合材料在紫外線吸收或紫外線消除領域的應用也鮮有報道。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供碳點(具體是碳點@無機氧化物)的一種新用途。以解決上述問題的至少一個。

根據本發明的一個方面，本發明提供了碳點@無機氧化物在制備防紫外線產品中的應用。

其中，碳點@無機氧化物是指碳點@SiO₂、碳點@Al₂O₃、碳點@ZnO或碳點@TiO₂；防紫外線產品為纖維、化妝品、涂料、油墨、樹脂或橡膠。纖維為聚乙烯醇纖維或羧甲基纖維素纖維；化妝品為防曬乳液或防曬霜；涂料為油漆或水性漆；油墨為水性油墨或紫外光固化油墨；樹脂為聚酰胺樹脂、聚乙烯樹脂、酚醛樹脂或ABS樹脂；橡膠為異戊橡膠、丁苯橡膠或丁腈橡膠。

SiO₂、Al₂O₃、ZnO、TiO₂這四種氧化物的結構和性能都比較相近，都易形成介孔結構，有利于碳點進入介孔形成穩定的復合材料，所形成的復合材料不僅能保持碳點的性能，還具有較好的相容性，因此，能夠應用到各行業中。本發明中，通過碳點與無機氧化物進行復合，通過無機氧化物粒子與碳點復合，對碳點進行表面改性處理，從而避免了碳點的團聚現象以及使其與制備產品的原料更好地相容，得到了碳點@無機氧化物的復合材料，使其能作為UV吸收劑添加到各種產品中，制得防紫外線的產品。

本發明通過將碳點@無機氧化物添加到原料中，制備得防紫外產品。所制備的防紫外線產品具有較寬的紫外吸收范圍，能同時吸收UVA和UVB。通過將該碳點@無機氧化物添加到纖維、化妝品、涂料、油墨、樹脂或橡膠中，使產品具有吸收紫外線的作用，降低化妝品的紫外線透過率，延長涂料、樹脂、橡膠、纖維或油墨等產品的使用壽命。

此外，碳點@無機氧化物具有低毒性和生物相容性等特點，制備過程不含毒性原料，產品無毒，因此可以廣泛應用于化妝品、合成材料等日常接觸的材料中。碳點@無機氧化物制作工序簡單，成本非常低廉、耐高溫、不易分解，具有良好的穩定性，通過添加到其它產品中也能使其它產品保持持久的紫外線吸收活性。

附圖說明

圖1為制備的碳點@SiO₂的掃描電鏡圖；

圖2為圖1局部放大圖；

圖3為碳點@SiO₂的透光率圖譜；

圖4為碳點@SiO₂的激發光譜和熒光發射光譜；

圖5為制備的碳點@Al₂O₃的掃描電鏡圖；

圖6為碳點@Al₂O₃的透光率圖譜；

圖7為制備的碳點@ZnO的掃描電鏡圖；

圖8為碳點@ZnO的透光率圖譜；

圖9為制備的碳點@TiO₂的掃描電鏡圖；

圖10為碳點@TiO₂的透光率圖譜。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

取60ml三乙醇胺，加入到30ml去離子水中，80℃條件下攪拌30min，然后依次加入0.40gCTAB(十六烷基三甲基溴化銨)和0.2g水楊酸鈉，繼續攪拌1.5h，再加入3ml正硅酸乙酯，此時加入200μl碳點溶液(50％)或100μg固體碳點，攪拌條件下反應12h，所得溶液經抽濾、50℃真空干燥得到白色粉末，即是制得的碳點@SiO₂復合材料。

對制得的碳點@SiO₂復合材料進行電鏡掃描，結果如圖1和圖2所示。由圖1和圖2可見，制備出的碳點@SiO₂復合材料分散性較好，粒徑分布均勻，圖2為高分辨率掃描電子顯微鏡，可以清楚地看見SiO₂材料的晶體，為類球形，碳點附著SiO₂材料的表面，類球體晶體之間相互嵌合。

取制得的碳點@SiO₂復合材料溶于水制備濃度為1μg/g的水溶液，然后進行透光率檢測，其圖譜如圖3所示。由圖3可見，碳點@SiO₂復合材料在200-400nm波長范圍內，包括UVA和UVB區域，有明顯的紫外光吸收；吸收峰Ⅰ：λ_max≈267nm，透光率約為50％；吸收峰Ⅱ：λ_max≈357nm，透光率約為35％；表明所制備的碳點@SiO₂復合材料對UVA和UVB具有良好的吸收效果。對上述制備的1μg/g的碳點@SiO₂水溶液采用熒光分光光度法測定樣品的激發光譜和熒光發射光譜，其圖譜如圖4所示，碳點@SiO₂材料的激發光譜和熒光發射光譜呈近似的峰型圖，激發光波長在200-400nm波長范圍內吸收峰高，熒光發射光波長范圍集中在400-500nm。從制備出的碳點@SiO₂的紫外光吸收效應和相應的熒光發射效應來看，制備出的碳點@SiO₂復合材料獲得了碳點的紫外線吸收特性和發射熒光的特性。

稱取0.5g介孔Al₂O₃材料溶于100ml蒸餾水或乙醇中，攪拌至Al₂O₃材料完全分散于溶劑中，向上述溶液中加入100μg碳點，充分攪拌30min至均勻超聲分散24h，或在介孔Al₂O₃材料制備過程中加入100μg碳點，所得溶液經抽濾，再于60-100℃條件下烘干制得碳點@Al₂O₃復合材料。

對制得的碳點@Al₂O₃復合材料進行掃描電鏡檢測，結果如圖5所示。由圖5可見，復合材料分布均勻，外形呈絮狀。

對取制得的碳點@Al₂O₃復合材料溶于水制備濃度為1μg/g的水溶液，然后進行透光率檢測，其圖譜如圖6所示。由圖6可見，碳點@Al₂O₃復合材料在280-400nm波長范圍內，即UVA和UVB區域，有明顯的紫外光吸收，吸收峰Ⅰ：λ_max≈267nm，透光率約為60％；吸收峰Ⅱ：λ_max≈357nm，透光率約為40％；表明所制備的碳點@Al₂O₃復合材料對UVA和UVB具有良好的吸收效果。

對上述制備的1μg/g的碳點@Al₂O₃水溶液采用熒光分光光度法測定樣品的激發光譜和熒光發射光譜，測定結果與上述制備的碳點@SiO₂相同。從制備出的碳點@Al₂O₃的紫外光吸收效應和相應的熒光發射效應來看，制備出的碳點@Al₂O₃復合材料獲得了碳點的紫外線吸收特性和發射熒光的特性。

碳點@ZnO復合材料的制備方法與制備碳點@Al₂O₃復合材料的方法相同。

對制得的碳點-ZnO復合材料進行掃描電鏡檢測，結果如圖7所示。由圖7可見，制得的復合材料的掃描電鏡圖能清楚分辨晶體結構及其外形，晶體排列均勻，分散性較好，粒徑分布均勻。

取制得的碳點@ZnO復合材料溶于水制備濃度為1μg/g的水溶液，然后進行透光率檢測，其圖譜如圖8所示。由圖8可見，碳點@ZnO復合材料在280-400nm波長范圍內，即UVA和UVB區域，有明顯的紫外光吸收，吸收峰Ⅰ：λ_max≈267nm，透光率約為60％；吸收峰Ⅱ：λ_max≈357nm，透光率約為45％；表明所制備的碳點@ZnO復合材料對UVA和UVB具有良好的吸收效果。對上述制備的1μg/g的碳點@ZnO水溶液采用熒光分光光度法測定樣品的激發光譜和熒光發射光譜，測定結果與上述制備的碳點@SiO₂相同，制備出的碳點@ZnO復合材料獲得了碳點的紫外線吸收特性和發射熒光的特性。

碳點@TiO₂復合材料的制備方法與制備碳點@Al₂O₃復合材料的方法相同。

對制得的碳點@TiO₂復合材料進行掃描電鏡檢測，結果如圖9所示。由圖9可見，制備的復合材料的晶體結構呈棱錐型或棱柱型，分散較均勻，晶體大小分布范圍窄。

取制得的碳點@TiO₂復合材料溶于水制備濃度為1μg/g的水溶液，然后進行透光率檢測，其圖譜如圖10所示。由圖10可見，碳點@TiO₂復合材料在280-400nm波長范圍內，即UVA和UVB區域，有明顯的紫外光吸收，主要吸收峰：λ_max≈357nm，透光率約為20％；表明所制備的碳點@TiO₂復合材料對UVA和UVB具有良好的吸收效果。對上述制備的1μg/g的碳點@TiO₂水溶液采用熒光分光光度法測定樣品的激發光譜和熒光發射光譜，測定結果與上述制備的碳點@SiO₂相同，制備出的碳點@ZnO復合材料獲得了碳點的紫外線吸收特性和發射熒光的特性。

1、碳點@無機氧化物在聚乙烯醇纖維上的應用，加入量一般為0.01％～1.0％，具體操作過程如下：

稱取36g分子量為60000～150000的聚乙烯醇，溶于去離子水中，平均分成12份，分別加入5mg的碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、10mg的碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品2)、20mg(所得產品標記為樣品3)的碳點@SiO₂，5mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品4)、10mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品5)、20mg(所得產品標記為樣品6)的碳點@Al₂O₃，5mg的碳點@ZnO(所得產品標記為樣品7)、10mg的碳點@ZnO(所得產品標記為樣品8)、20mg(所得產品標記為樣品9)的碳點@ZnO，5mg的碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品10)、10mg的碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品11)、20mg(所得產品標記為樣品12)的碳點@TiO₂，混合均勻，采用真空干燥(60～80℃)的方法制得聚乙烯醇纖維。對制得的聚乙烯醇纖維進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表1中。

表1

2、碳點@無機氧化物在羧甲基纖維素纖維上的應用，加入量一般為0.01％～1.0％，具體操作過程如下：

稱取20g純度為92％的羧甲基纖維素鈉，溶于去離子水中，平均分成8份，分別加入15mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、40mg的碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品2)、15mg碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品3)、40mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品4)、15mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品5)、40mg的碳點@ZnO(所得產品標記為樣品6)、15mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品7)、40mg的碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品8)，充分攪拌混合均勻，真空干燥箱中，于30-60℃固化制得透明的淡黃色羧甲基纖維素纖維薄膜。對制得的羧甲基纖維素纖維薄膜進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表2中。

表2

3、碳點@無機氧化物在防曬乳液上的應用，加入量一般為0.01％～0.1％，具體操作過程如下：

依次稱取12.0g阿伏苯宗、50.0g水楊酸鹽、23.0ml氧苯酮、3.0g消泡劑、34g乳化增稠劑、78g水，攪拌20分鐘后，平均分成8份，分別加入30mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、80mg的碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品2)、50mg碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品3)、70mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品4)、20mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品5)、50mg的碳點@ZnO(所得產品標記為樣品6)、05mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品7)、80mg的碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品8)，充分攪拌混合均勻，即制得防曬乳液。對制得的防曬乳液進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表3中。

表3

4、碳點@無機氧化物在防曬霜上的應用，加入量一般為0.01％～0.8％，具體操作過程如下：

分別稱取3g阿伏苯宗、13g水楊酸鹽、5g辛水楊酯、4g氧苯酮，混合后加熱至溶解，平均分成5份，于40℃條件下，分別加入5mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、15mg的碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品2)、20mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品3)、20mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品4)、20mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品5)充分攪拌混合均勻，冷卻至室溫制得防曬霜。對制得的防曬霜進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表4中。

表4

5、碳點@無機氧化物在油性漆上的應用，加入量一般為0.01％～2.0％，具體操作過程如下：

依次稱取62.00g環氧樹脂、33.00g有機膨潤土、3.50g正丁醇、1.00ml乙醇、0.15ml二甲苯、0.35ml消泡劑，80℃下攪拌2h，平均分成4份，分別加入100mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、120mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、125mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、150mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，充分攪拌混合后，即得具有抗紫外線功能的油性漆。對制得的油性漆進行涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表5中。

表5

6、碳點@無機氧化物在水性漆上的應用，加入量一般為0.01％～1.5％具體操作過程如下：

依次稱取55.00g水性聚氨酯、16.00g丙烯酸、0.40g分散劑、0.55ml消泡劑、1.05g增稠劑、17.00ml純水，60℃下攪拌3h，平均分成4份，分別加入50mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、65mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、70mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、80mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，充分攪拌混合后，即得具有抗紫外線功能的水性漆。對制得的水性漆進行涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表6中。

表6

7、碳點@無機氧化物在水性油墨上的應用，加入量一般為0.01％～1.0％，具體操作過程如下：

按質量百分比稱取45.00％樹脂液、9.00％酞青藍、8.00％乳化油、15.00％乙二醇乙醚、0.50％消泡劑、22.50％去離子水共80g，攪拌1.5h，平均分成4份，分別加入30mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、35mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、40mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、45mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，充分攪拌混合后，即得具有抗紫外線功能的水性油墨。對制得的水性油墨進行涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表7中。

表7

8、碳點@無機氧化物在紫外光固化油墨上的應用，加入量一般為0.01％～1.0％，具體操作過程如下：

依次稱取30.0g丙烯酸樹脂、10.0g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、31.0g三丙二醇二丙烯酸酯、5.0ml二苯甲酮、3.0ml二苯乙二酮、2.0ml甲基二乙醇胺、16.0g品紅，攪拌2h，平均分成4份，分別加入60mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、55mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、45mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、50mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，充分攪拌混合后，即得具有抗紫外線功能的紫外光固化油墨。對制得的紫外光固化油墨進行涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表8中。

表8

9、碳點@無機氧化物在聚酰胺樹脂上的應用，加入量一般為0.1％～10.0％，具體操作過程如下：

按照體積比1:1的比例分別稱取己二酸的20％甲醇溶液和己二胺的50％甲醇溶液共4000mL，反應溫度控制在65℃，充分攪拌，采用甲醇回流反應完成80％時，平均分成4份，分別加入5g碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、3g的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、6g碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、8g碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，充分攪拌混合后，調節PH為6.7，冷卻、結晶、分離即得具有抗紫外線功能的聚酰胺樹脂。對制得的聚酰胺樹脂進行成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表9中。

表9

10、碳點@無機氧化物在聚乙烯樹脂上的應用，加入量一般為0.01％～10.0％，具體操作過程如下：

按照質量比1:6稱取LDPE(低密度聚乙烯)和LLDPE(線性低密度聚乙烯)共20Kg進行混合，平均分成4份，分別加入100g碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、120g的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、80g碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、150g碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，充分攪拌混合均勻，然后于185℃條件下進行造粒，即得具有抗紫外線功能的聚乙烯母粒。對制得的聚乙烯母粒進行吹膜，得到聚乙烯膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表10中。

表10

11、碳點@無機氧化物在酚醛樹脂上的應用，加入量一般為0.01％～10.0％，具體操作過程如下：

稱取5g苯酚和4mL濃度為40％的甲醛溶液，倒入燒瓶中，升溫至40℃時，加入氫氧化鈉溶液，固定反應溫度為50℃，進行反應2h，平均分成4份，分別加入10mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、12mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、8mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、15mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，再固定溫度為78℃，進行反應3h，反應結束后，將溫度降低35℃左右，用HCl進行中和，使得溶液PH為中性，然后于50℃條件下真空脫水，即得具有抗紫外線功能的酚醛樹脂。對制得的酚醛樹脂進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表11中。

表11

12、碳點@無機氧化物在ABS樹脂上的應用，加入量一般為0.01％～8.0％，具體操作過程如下：

稱取100gABS接枝膠乳，催化劑作用下進行凝聚反應，平均分成4份，然后分別加入20mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、30mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、35mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、40mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，充分攪拌混合后，進行洗滌干燥，得到ABS接枝粉。

稱取75g聚乙烯、15g丙烯腈和5g催化劑，于145℃下開始聚合反應，反應時間為3h，即得到SAN樹脂。

按照5：1比例，分別稱取ABS接枝粉和SAN樹脂，進行摻混、擠壓、造粒即得具有抗紫外線功能的ABS樹脂。對制得的ABS樹脂進行涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表12中。

表12

13、碳點@無機氧化物在異戊橡膠上的應用，加入量一般為0.01％～10.0％，具體操作過程如下：

配置催化劑1kg的TiCl4和Al(i-Bu)₃，加入9kg的異戊二烯單體，平均分成4份，分別于45℃和65℃條件下進行兩步聚合反應，然后加入2.5％終止劑(甲醇和抗氧劑)，終止反應，平均分成4份，分別加入10g碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、12g的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、11g碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、15g碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，經過沉降分離、脫氣與水分離，回收溶劑和單體，然后進行脫水、干燥，即得具有抗紫外功能的異戊橡膠。對制得的異戊橡膠進行加熱涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表13中。

表13

14、碳點@無機氧化物在丁苯橡膠上的應用，加入量一般為0.001％～15.0％，具體操作過程如下：

稱取720g丁二烯和280g苯乙烯，置于含有介質的聚合釜中，于8℃條件下，進行聚合反應，其中，聚合釜中的介質包含有：水、脫氧劑(保險粉)、乳化劑(歧化松香酸鈉)、硫酸亞鐵、EDTA-二鈉鹽，聚合反應8h，當聚合轉化效率達60％時，平均分成4份，分別加入10g碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、12g的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、11g碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、12g碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，繼續進行聚合反應2h，加入終止劑(二甲基二硫代氨基甲酸鈉、亞硝酸鈉和多硫化鈉)終止聚合反應，經閃蒸脫氣回收未反應的丁二烯和苯乙烯，然后脫水、干燥，即得具有抗紫外功能的丁苯橡膠。對制得的丁苯橡膠進行加熱涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表14中。

表14

15、碳點@無機氧化物在丁腈橡膠上的應用，加入量一般為0.01％～15.0％，具體操作過程如下：

按照3.5:1比例，分別稱取丁二烯和丙烯腈共1Kg，加入到具有調節劑、乳化劑和引發劑的水介質中，充分混合后，于聚合釜中，45℃條件下進行聚合反應6h，平均分成4份，然后分別加入15g碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、15g的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、12g碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、15g碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，繼續進行聚合反應1h，加入終止劑終止聚合反應，經過閃蒸回收未反應的丁二烯和丙烯腈，再進行脫水、干燥即得固體具有抗紫外功能的丁腈橡膠。對制得的丁腈橡膠進行加熱涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表15中。

表15

16、碳點@無機氧化物在有機硅樹脂上的應用，加入量一般為0.01％～1.5％，具體操作過程如下：

按摩爾比6.5:1依次稱取二苯基硅二醇和堿性陰離子交換樹脂D296R共200g，再加入1.2％(與二苯基硅二醇的質量比)的硅烷偶聯劑KH550，氮氣保護下，于70℃攪拌反應2.5h，平均分成4份，然后分別加入25mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、40mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、50mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、50mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，充分混合后，過濾去除交換樹脂和減壓去除低沸物，即得具有抗紫外線功能的微黃色有機硅樹脂。對制得的有機硅樹脂進行涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表16中。

表16

17、碳點@無機氧化物在環氧樹脂上的應用，加入量一般為0.01％～1.5％，具體操作過程如下：

依次稱取4.5g的雙酚A、12.0g的環氧氯丙烷以及150ml甲苯溶劑，置于反應釜中，升溫60℃時，進行醚化反應3h，平均分成4份，然后分別加入12mg碳點@SiO₂(所得產品標記為樣品1)、20mg的碳點@Al₂O₃(所得產品標記為樣品2)、20mg碳點@ZnO(所得產品標記為樣品3)、30mg碳點@TiO₂(所得產品標記為樣品4)，充分混合后，滴加NaOH溶液進行閉環反應，再進行萃取、洗滌、過濾，即得具有抗紫外線功能的微黃色環氧樹脂。對制得的環氧樹脂進行涂布成膜，然后進行觀察，用太陽光輻射光譜儀進行防紫外測試，選用波長范圍為200-1000nm光對其照射，將其吸收波長和透光率記錄中表17中。

表17

由表1～17可見，將碳點@無機氧化物添加到合成纖維、橡膠、化妝品、樹脂、涂料或油墨中，制得的產品在200-400nm范圍內獲得強的紫外線吸收效果，包括UVA和UVB區域，能起到濾除紫外線的作用，防止紫外線照射引起的皮膚、橡膠等老化和纖維、樹脂的劣化變硬，還能使涂料和油墨的色彩保持光鮮。另外，結合無機氧化物的其它特性，如耐高溫、半導體性能等，使得合成纖維、化妝品、涂料、樹脂、油漆、油墨兼有其它無機氧化物的特性。

以上所述的僅是本發明的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。