高熒光碳量子點(diǎn)制備及其應(yīng)用性研究.pdf

1、相比于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體量子點(diǎn)和熒光染料，熒光碳量子點(diǎn)具有熒光穩(wěn)定性好，生物相容性強(qiáng)，毒性低粒徑小，耐光漂白，發(fā)射波長(zhǎng)可調(diào)控以及上轉(zhuǎn)換熒光性質(zhì)等特點(diǎn)。碳量子點(diǎn)作為一種新型的碳納米材料，因其獨(dú)特的光電特性和潛在的應(yīng)用價(jià)值被廣泛地應(yīng)用到許多領(lǐng)域，如催化，檢測(cè)，生物成像以及光電器件等。本文采用微波以及水熱法合成了熒光碳點(diǎn)，進(jìn)行氨基功能化處理，并將其用于光催化劑設(shè)計(jì)和金屬離子檢測(cè)。
　　本文制備的熒光碳點(diǎn)均為無定型結(jié)構(gòu)，沒有完整、連續(xù)的晶體結(jié)構(gòu)

2、。水熱法制備的碳點(diǎn)無論是粒徑大小、量子產(chǎn)率還是熒光性能都優(yōu)于微波法，而且碳點(diǎn)粒徑大小均勻，分散性良好，粒徑尺寸在2-3 nm之間，接近于零維尺寸狀態(tài)；碳點(diǎn)在紫外光區(qū)具有很強(qiáng)的吸收能力，吸收帶可延長(zhǎng)至可見光區(qū)。CQDs表面含有大量的羥基和羧基等親水基團(tuán)，具有良好的水溶性和生物相容性。
　　碳點(diǎn)發(fā)射波長(zhǎng)、發(fā)射峰強(qiáng)度以及發(fā)光顏色皆具有激發(fā)波長(zhǎng)依賴性。無論CQDs還是N-CQDs都具有上轉(zhuǎn)換熒光性質(zhì)，在長(zhǎng)波長(zhǎng)光（700-900 nm）的激

3、發(fā)下，碳量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出比激發(fā)波長(zhǎng)更短的熒光（350-500 nm）。氨基化過程中，碳點(diǎn)表面部分基團(tuán)與氮源反應(yīng)后生成了酰胺和醇類，如：-OH，NH-R和-CONH，減少非輻射復(fù)合，N-CQDs熒光性能明顯優(yōu)于CQDs；
　　氧化性較強(qiáng)的離子俘獲電子能力強(qiáng)，干擾了電子和空穴復(fù)合，通過有效的電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)非輻射的電子空穴復(fù)合湮滅；氧化性較弱離子俘獲電子能力較弱，與碳點(diǎn)表面的一些缺陷、官能團(tuán)相互作用，在碳點(diǎn)表面形成多種缺陷，使得熒光強(qiáng)度得到加