特許 6728710 炭素系発光材料の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6728710

(24)【登録日】2020年7月6日

(45)【発行日】2020年7月22日

(54)【発明の名称】炭素系発光材料の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C09K 11/08 20060101AFI20200713BHJP

   C09K 11/65 20060101ALI20200713BHJP

【ＦＩ】

   C09K11/08 A

   C09K11/65

【請求項の数】8

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-12248(P2016-12248)

(22)【出願日】2016年1月26日

(65)【公開番号】特開2017-132849(P2017-132849A)

(43)【公開日】2017年8月3日

【審査請求日】2018年12月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003986

【氏名又は名称】日産化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002240

【氏名又は名称】特許業務法人英明国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊左治 忠之

(72)【発明者】

【氏名】大谷 直樹

(72)【発明者】

【氏名】前田 真一

(72)【発明者】

【氏名】植田 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】川崎 剛美

【審査官】 横山 敏志

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０４４０１９８１（ＣＮ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１３−００５３１４６（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３６３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０１６２９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１４−５１４２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Woosung Kwon et al.，Electroluminescence from Graphene Quantum Dots Prepared by Amidative Cutting of Tattered Graphite，NANO LETTERS，２０１４年 ２月 ４日，Vol.14, No.3，pp.1306-1311

【文献】 Yongqiang Dong et al.，Carbon-Based Dots Co-Doped with Nitrogen and Sulfur for High Quantum Yield and Excitation-Independent Emission，Angewandte Chemie International Edition，２０１３年 ７月２２日，Vol.52, No.30，pp.7800-7804

【文献】 Yan Li et al.，Bis-N-Annulated Quaterrylene: An Approach to Processable Graphene Nanoribbons，ORGANIC LETTERS，２００９年 ２月２６日，Vol.11, No.6，pp.1385-1387

【文献】 Chih-Tao Chien et al.，Tunable Photoluminescence from Graphene Oxide，Angewandte Chemie International Edition，２０１２年 ７月 ２日，Vol.51, No.27，pp.6662-6666

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ１１／００−１１／８９

Ｃ０１Ｂ３２／００−３２／９９１

Ｂ８２Ｙ５／００−９９／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＣＡｐｌｕｓ（ＳＴＮ）

Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｄｉｒｅｃｔ

Ｊａｐｉｏ−ＧＰＧ／ＦＸ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多価カルボン酸を含む原料、酸触媒及び溶媒を混合して、加熱して炭素系発光材料を製造する工程、及び
前記工程で得られた炭素系発光材料を、酸化剤を用いて酸化処理する工程
を含む、波長２００〜４４０ｎｍの励起光によって波長４５０〜６５０ｎｍの光を発する、グラフェン構造を有する炭素系発光材料の製造方法であって、
前記多価カルボン酸が、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、リンゴ酸及び酒石酸から選ばれる少なくとも１種であり、
前記酸触媒が、カチオン性のイオン交換樹脂、カチオン性のイオン交換膜、ゼオライト及びポリリン酸から選ばれる固体酸触媒である不均一酸触媒であり、
前記溶媒が、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、アセトニトリル、アセトン、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、グリセリン、ペンタエリスリトール、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ヘキサデカン、ベンジルアルコール及びオレイルアミンから選ばれる少なくとも１種であり、
前記酸化剤が、２,３−ジクロロ−５,６−ジシアノ−１,４−ベンゾキノン、７,７,８,８−テトラシアノキノジメタン、ヨウ素、空気、次亜塩素酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、硝酸セリウム(IV)アンモニウム、過酸化水素及びメタクロロ過安息香酸から選ばれるものである炭素系発光材料の製造方法。

【請求項2】

前記酸化剤が、２,３−ジクロロ−５,６−ジシアノ−１,４−ベンゾキノンである請求項１記載の炭素系発光材料の製造方法。

【請求項3】

前記多価カルボン酸が、クエン酸である請求項１又は２記載の炭素系発光材料の製造方法。

【請求項4】

前記原料が、更に、アミノ基含有化合物を含む請求項１〜３のいずれか１項記載の炭素系発光材料の製造方法。

【請求項5】

前記アミノ基含有化合物が、アミノ酸である請求項４記載の炭素系発光材料の製造方法。

【請求項6】

前記アミノ酸が、グリシンである請求項５記載の炭素系発光材料の製造方法。

【請求項7】

前記酸触媒が、細孔を有する多孔質体不均一酸触媒である請求項１〜６のいずれか１項記載の炭素系発光材料の製造方法。

【請求項8】

多価カルボン酸を含む原料、酸触媒及び溶媒を混合して、加熱して得られる炭素系発光材料を酸化剤で処理する、グラフェン構造を有する炭素系発光材料の蛍光波長を長波長側へシフトさせる方法であって、
前記多価カルボン酸が、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、リンゴ酸及び酒石酸から選ばれる少なくとも１種であり、
前記酸触媒が、カチオン性のイオン交換樹脂、カチオン性のイオン交換膜、ゼオライト及びポリリン酸から選ばれる固体酸触媒である不均一酸触媒であり、
前記溶媒が、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、アセトニトリル、アセトン、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、グリセリン、ペンタエリスリトール、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ヘキサデカン、ベンジルアルコール及びオレイルアミンから選ばれる少なくとも１種であり、
前記酸化剤が、２,３−ジクロロ−５,６−ジシアノ−１,４−ベンゾキノン、７,７,８,８−テトラシアノキノジメタン、ヨウ素、空気、次亜塩素酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、硝酸セリウム(IV)アンモニウム、過酸化水素及びメタクロロ過安息香酸から選ばれるものである方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭素系発光材料の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、発光材料として、炭素系発光材料が注目されている。炭素系発光材料の一例として、グラフェン量子ドットが挙げられる。グラフェン量子ドットは、半導体量子ドットに比べて、価格、安全性、化学的安定性等の点で優位性が期待されているが、肝心の発光特性は、現在のところ半導体量子ドットの方が優れている。グラフェン量子ドットの利点を生かして次世代発光体として用いるためには、光学的な特性を改善する必要がある。

【0003】

本発明者らは、高い量子収率を示し、優れた発光特性を有する炭素系発光材料の製造方法を報告している。しかし、前記方法は、青色蛍光を発する炭素系発光材料の製造には適しているが、緑色ないしは赤色の蛍光を発する炭素系発光材料の製造には適していなかった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、緑色ないしは赤色の蛍光を発する炭素系発光材料の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、多価カルボン酸を含む原料、酸触媒及び溶媒を混合して加熱することで得られる炭素系発光材料を酸化剤で処理することによって、該炭素系発光材料の蛍光波長を長波長側へシフトさせることができることを見出し、本発明を完成させた。

【0006】

すなわち、本発明は、下記炭素系発光材料の製造方法を提供する。
１．多価カルボン酸を含む原料、酸触媒及び溶媒を混合して、加熱して炭素系発光材料を製造する工程、及び
前記工程で得られた炭素系発光材料を、酸化剤を用いて酸化処理する工程
を含む、波長２００〜４４０ｎｍの励起光によって波長４５０〜６５０ｎｍの光を発する、グラフェン構造を有する炭素系発光材料の製造方法であって、
前記多価カルボン酸が、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、リンゴ酸及び酒石酸から選ばれる少なくとも１種であり、
前記酸触媒が、カチオン性のイオン交換樹脂、カチオン性のイオン交換膜、ゼオライト及びポリリン酸から選ばれる固体酸触媒である不均一酸触媒であり、
前記溶媒が、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、アセトニトリル、アセトン、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、グリセリン、ペンタエリスリトール、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ヘキサデカン、ベンジルアルコール及びオレイルアミンから選ばれる少なくとも１種であり、
前記酸化剤が、２,３−ジクロロ−５,６−ジシアノ−１,４−ベンゾキノン、７,７,８,８−テトラシアノキノジメタン、ヨウ素、空気、次亜塩素酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、硝酸セリウム(IV)アンモニウム、過酸化水素及びメタクロロ過安息香酸から選ばれるものである炭素系発光材料の製造方法。
２．前記酸化剤が、２,３−ジクロロ−５,６−ジシアノ−１,４−ベンゾキノンである１の炭素系発光材料の製造方法。
３．前記多価カルボン酸が、クエン酸である１又は２の炭素系発光材料の製造方法。
４．前記原料が、更に、アミノ基含有化合物を含む１〜３のいずれかの炭素系発光材料の製造方法。
５．前記アミノ基含有化合物が、アミノ酸である４の炭素系発光材料の製造方法。
６．前記アミノ酸が、グリシンである５の炭素系発光材料の製造方法。
７．前記酸触媒が、細孔を有する多孔質体不均一酸触媒である１〜６のいずれかの炭素系発光材料の製造方法。
８．多価カルボン酸を含む原料、酸触媒及び溶媒を混合して、加熱して得られる炭素系発光材料を酸化剤で処理する、グラフェン構造を有する炭素系発光材料の蛍光波長を長波長側へシフトさせる方法であって、
前記多価カルボン酸が、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、リンゴ酸及び酒石酸から選ばれる少なくとも１種であり、
前記酸触媒が、カチオン性のイオン交換樹脂、カチオン性のイオン交換膜、ゼオライト及びポリリン酸から選ばれる固体酸触媒である不均一酸触媒であり、
前記溶媒が、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、アセトニトリル、アセトン、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、グリセリン、ペンタエリスリトール、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ヘキサデカン、ベンジルアルコール及びオレイルアミンから選ばれる少なくとも１種であり、
前記酸化剤が、２,３−ジクロロ−５,６−ジシアノ−１,４−ベンゾキノン、７,７,８,８−テトラシアノキノジメタン、ヨウ素、空気、次亜塩素酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、硝酸セリウム(IV)アンモニウム、過酸化水素及びメタクロロ過安息香酸から選ばれるものである方法。

【発明の効果】

【0007】

本発明の炭素系発光材料の製造方法によれば、緑色ないしは赤色の蛍光を発する炭素系発光材料を製造することができる。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の炭素系発光材料の製造方法は、多価カルボン酸を含む原料、酸触媒及び溶媒を混合して、加熱して炭素系発光材料を製造する工程（以下、工程１という。）、及び前記工程で得られた炭素系発光材料を、酸化剤を用いて酸化処理する工程（以下、工程２という。）を含むものである。

【0009】

［工程１］
工程１において使用する多価カルボン酸は、炭素系発光材料の原料であって、カルボキシル基を２つ以上有するカルボン酸であれば特に限定されない。その具体例としては、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、リンゴ酸、酒石酸等が挙げられる。これらのうち、クエン酸、コハク酸、シュウ酸が好ましく、クエン酸がより好ましい。多価カルボン酸は、１種単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0010】

また、原料として、更にアミノ基含有有機化合物を含むことが好ましい。前記アミノ基含有有機化合物としては、アミノ酸、アミノ基含有ポリアルキレングリコール、一級脂肪族アミン等が好ましい。これらのうち、アミノ酸が特に好ましい。アミノ基含有有機化合物は、１種単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0011】

前記アミノ酸としては、グリシン、システイン、アラニン、バリン、フェニルアラニン、スレオニン、リシン、アスパラギン、トリプトファン、セリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、オルニチン、チロキシン、シスチン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、ヒスチジン、メチオニン、トレオニン等が挙げられる。アミノ基含有ポリアルキレングリコールとしては、アミノ基含有ポリエチレングリコール、アミノ基含有ポリプロピレングリコール等が挙げられる。これらのうち、グリシン、システイン、セリン等が好ましい。なお、前記アミノ酸が光学異性体を有するものである場合、前記アミノ酸はＤ体でもＬ体でもよいし、ラセミ体でもよい。

【0012】

アミノ基含有化合物の使用量は、均一な窒素導入効率の点から、多価カルボン酸１００質量部に対して１０〜９０質量部が好ましく、２０〜８０質量部がより好ましい。

【0013】

原料として、更に、多価カルボン酸及びアミノ基含有有機化合物以外の有機化合物を使用してもよい。このような有機化合物としては、本発明の効果を妨げないものであれば、特に限定されない。

【0014】

前記酸触媒は、均一酸触媒でも不均一酸触媒でもよいが、量子収率を向上させる観点から不均一酸触媒が好ましい。均一酸触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸、スルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられる。一方、不均一酸触媒としては、固体酸触媒が好ましく、例えば、カチオン性のイオン交換樹脂、カチオン性のイオン交換膜、Nature 438, p. 178 (2005)に記載された固体酸触媒等が挙げられる。固体酸触媒としては、市販品を使用することができ、例えば、ロームアンドハース社製イオン交換樹脂のAMBERLYST（登録商標）15、16、31、35等、AMBERLITE（登録商標）IR120B、IR124、200CT、252等、デュポン社製イオン交換膜のNAFION（登録商標）、ゼオライトやポリリン酸等の無機系固体酸触媒等が挙げられる。前記酸触媒は、１種単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0015】

均一酸触媒を用いる場合、通常、均一酸触媒を原料の質量に対して０.０１〜１０質量％添加するが、０.１〜５質量％がより好ましく、０.５〜１質量％がより一層好ましい。

【0016】

不均一酸触媒は、生成した炭素系発光材料を内包できる細孔を有する多孔質体であることが好ましい。この細孔の大きさにより生成する炭素系発光材料の粒子径又はディスク径を制御することができる。一般的には、２０ｎｍまでの細孔径を有する多孔質体の固体酸触媒により、２０ｎｍまでの粒子径（ディスク径）の炭素系発光材料を製造するのが好ましい。

【0017】

不均一酸触媒を用いる場合、原料の質量に対して概ね０.１〜１００質量％の添加が好ましく、１.０〜５０質量％の添加がより好ましく、５.０〜１０質量％の添加がより一層好ましい。

【0018】

前記溶媒は、使用する原料を溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒としては、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、アセトニトリル、アセトン、アルコール類（メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等）、グリコール類（エチレングリコール、トリエチレングリコール等）、セロソルブ類（エチルセロソルブ、メチルセロソルブ等）、多価アルコール類（グリセリン、ペンタエリスリトール等）、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ヘキサデカン、ベンジルアルコール、オレイルアミン等が挙げられる。これらのうち、水、トルエン等が好ましい。前記溶媒は、１種単独でも２種以上を混合して用いてもよい。

【0019】

溶媒の使用量は、均一粒子サイズの炭素系発光材料調製の点から、原料１００質量部に対して１００〜１０,０００質量部が好ましく、４００〜２,５００質量部がより好ましい。

【0020】

工程１は、界面活性剤存在下で行ってもよい。前記界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が好ましい。

【0021】

カチオン性界面活性剤としては、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。アニオン性界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。ノニオン性界面活性剤としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。前記界面活性剤は、１種単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0022】

界面活性剤の使用量は、原料の分散性と、合成条件での臨界ミセル濃度の点から、原料１００質量部に対して１０〜２,０００質量部が好ましく、５０〜５００質量部がより好ましい。

【0023】

工程１は、原料、酸触媒、溶媒、及び必要に応じて界面活性剤を混合して、加熱するものであるが、これらの混合は、任意の順で行えばよい。例えば、原料及び必要に応じて界面活性剤をあらかじめ溶媒に加え、次いで酸触媒を加えてもよく、原料、酸触媒及び必要に応じて界面活性剤を同時に溶媒に加えてもよい。

【0024】

加熱は、常圧（大気圧）下でも加圧下で行ってもよい。加圧下で行うと、常圧での沸点以上に反応温度を上げることができるため、常圧で反応させる場合と比べて、反応時間を短縮することができる。

【0025】

加圧する場合は、例えば、オートクレーブを使用すればよい。オートクレーブを使用することで、常圧での沸点以上に反応温度を上げることができる。例えば、溶媒として水を使用する場合でも、オートクレーブを用いて反応させることで、２００℃程度の反応温度は容易に達成できる。

【0026】

加圧は、所望の反応温度を達成できるものであれば特に限定されないが、概ね２００ｋＰａ〜２.０ＭＰａ程度が好ましく、５００ｋＰａ〜１.０ＭＰａ程度がより好ましい。

【0027】

常圧で反応させる場合、反応温度は、使用する溶媒の沸点にもよるが、通常、４０〜２５０℃程度が好ましく、６０〜２００℃がより好ましく、１００〜１５０℃がより一層好ましい。加熱は、通常水浴や油浴でなされるが、マイクロ波で加熱することもできる。これによって、例えば、溶媒として水を用いる場合は、水浴や油浴で加熱する場合に比べて、短時間で生成物を得ることができる。

【0028】

常圧で反応させる場合、反応時間は、１分〜２４０時間間程度が好ましく、１０分〜４８時間程度がより好ましく、１２〜３０時間程度がより一層好ましい。加圧して反応させる場合、反応時間は、１分〜２４時間程度が好ましく、１０分〜１２時間程度がより好ましく、３０分〜３時間程度がより一層好ましい。

【0029】

また、固体酸触媒を用いる場合は、攪拌して反応させることが好ましく、固体触媒が砕けない範囲で、攪拌速度を上げると良い結果が得られる。攪拌速度は、１０〜５００ｒｐｍ程度が好ましく、５０〜３００ｒｐｍ程度がより好ましい。

【0030】

反応終了後、反応溶液をろ過して不純物を取り除き、そのまま工程２の酸化処理を行ってもよく、反応生成物を精製した後に工程２の酸化処理を行ってもよい。精製は、サイズ排除クロマトグラフィー、ペーパークロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、限外ろ過等によって行うことができる。

【0031】

工程１で得られた炭素系発光材料は、波長２００〜３８０ｎｍの励起光によって、波長４５０〜６５０ｎｍの光を発するものであることが好ましい。

【0032】

［工程２］
次いで、工程１で得られた炭素系発光材料を、酸化剤を用いて酸化処理する。工程２の酸化処理によって、工程１で得られた炭素系発光材料の蛍光波長を長波長側へシフトさせることができる。

【0033】

酸化処理は、溶媒中、工程１で得られた炭素系発光材料に酸化剤を加えて、１０〜９０℃で０.１〜１００時間反応させることで行うことができる。前記溶媒としては、工程１で使用したものと同様のものが挙げられる。

【0034】

前記酸化剤としては、２,３−ジクロロ−５,６−ジシアノ−１,４−ベンゾキノン（ＤＤＱ）、７,７,８,８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヨウ素、空気、次亜塩素酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、硝酸セリウム(IV)アンモニウム（ＣＡＮ）、過酸化水素、メタクロロ過安息香酸等が挙げられる。これらのうち、ＤＤＱ、ＴＣＮＱ等が好ましい。

【0035】

工程２において、前記酸化剤の使用量は、工程１で得られた炭素系発光材料１００質量部に対して、５０〜１,０００質量部が好ましく、１００〜５００質量部がより好ましい。また、溶媒の使用量は、工程１で得られた炭素系発光材料１００質量部に対して、５０〜２,０００質量部が好ましく、１００〜１,０００質量部がより好ましい。

【0036】

工程２の酸化処理後は、サイズ排除カラムクロマトグラフィー、ペーパークロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、限外ろ過等によって得られた生成物を精製することができる。

【0037】

本発明の方法で製造された炭素系発光材料は、化学的安定性、発光量子収率、発光特性制御等の点から、グラフェン構造を含むものであることが好ましい。

【0038】

本発明の方法で製造された炭素系発光材料は、波長２００〜４４０ｎｍの励起光によって、波長４５０〜６５０ｎｍの光を発するものであることが好ましい。

【実施例】

【0039】

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されない。なお、使用した装置は以下のとおりである。
（１）サイズ排除クロマトグラフィー：ガラス製オープンカラム（φ３５ｍｍ×４００ｍｍ）、充填剤：東ソー(株)製ＴＯＹＯＰＥＡＲＬ（登録商標）ＨＷ−４０Ｆ（２５０ｍＬ）、展開溶媒：水
（２）ペーパークロマトグラフィー：クロマトグラフィーペーパー（ＧＥヘルスケア製Ｗｈａｔｍａｎ Ｇｒａｄｅ ３ｍｍ ＣＨＲ（ＣＡＴ Ｎｏ．３０３０−９０９）、展開溶媒：水
（３）蛍光スペクトル：日本分光(株)製ＦＰ−６５００
（４）量子収率の測定：(株)島津製作所製ＵＶ−３６００及び日本分光(株)製ＦＰ−６５００

【0040】

［比較例１］
５０ｍＬサンプルビンに、クエン酸一水和物０.７４ｇ（３.５ｍｍｏｌ）及びグリシン０.２６ｇ（３.５ｍｍｏｌ）を脱イオン水２５ｍＬに溶解した溶液を入れた。前記溶液に、攪拌子及びＡＭＢＥＲＬＹＳＴ １５ ０.０５ｇを加えた。これをステンレス製オートクレーブ内に装着したテフロン（登録商標）製インナー内に装着し、４５分かけて２００℃まで昇温して２時間攪拌しながら反応させた。
その後、室温まで放冷し、ＡＭＢＥＲＬＹＳＴ １５を０.２μｍフィルターでろ別した。ろ液から水を留去し、得られた固形物にメタノール５０ｍＬを加え、不溶物をろ別し、ろ液から溶媒を留去し、黒色粘凋体である反応粗製物を得た。
前記反応粗製物に脱イオン水５ｍＬを加え、サイズ排除クロマトグラフィーによって分子量で分画し、分子量が１０²〜１０⁴である炭素系発光材料１含有分散液を得た。

【0041】

［実施例１］
５０ｍＬナス型フラスコに前記炭素系発光材料１含有分散液を加え、水をエバポレーターによって留去した。残渣にＤＭＦを加えて濃度が１ｍｇ／ｍＬになるように調整した。この溶液２ｍＬにＤＤＱ２ｍｇを加え、容器を密閉して８０℃で２４時間反応させ、その後室温まで冷却した。
反応溶液から、未反応残渣及び反応残渣を取り除くために、溶媒を留去後、ペーパークロマトグラフィーによって精製を行った。ＵＶランプで黄色に発光するバンドをハサミで切り取り、メタノールにより抽出した。抽出液を濃縮し、炭素系発光材料２含有分散液を得た。

【0042】

［蛍光スペクトルの測定］
比較例１、実施例１で得られた炭素系発光材料について、蛍光スペクトル及び量子収率の測定を行った。結果を表１に示す。

【0043】

【表1】

【0044】

表１に示したように、工程１の方法で得られた炭素系発光材料を酸化剤で処理することによって、蛍光波長を長波長側へシフトさせることができた。