熱解多元羧酸銨鹽法制備碳點的研究.pdf

1、作為碳納米材料家族的新成員，熒光碳點(CDs)引起了人們廣泛的關(guān)注。熒光 CDs是一種類球型且直徑為納米級的碳基熒光納米材料，不僅表現(xiàn)出了熒光穩(wěn)定性好、耐光漂白、無光閃爍現(xiàn)象、發(fā)射波長可調(diào)控等優(yōu)良的熒光性能，還具有低毒性、生物相容性好、分子量低和粒徑小等特點。
　　本論文首先將多元羧酸和有機胺通過中和反應(yīng)得到熒光羧酸銨鹽，再以羧酸銨鹽為前驅(qū)體，采用熱解法制備得到熒光CDs。具體研究內(nèi)容如下：
　　1、以多元羧酸和有機胺為原料

2、在水相經(jīng)中和反應(yīng)后制備得到熒光羧酸銨鹽。
　　1）制備和表征了多種熒光羧酸銨鹽，其中包括乙二胺四乙酸-乙二銨羧酸銨鹽、檸檬酸-乙二羧酸銨鹽、乙二胺四乙酸-N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷羧酸銨鹽和檸檬酸-N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷羧酸銨鹽。我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，以上各種羧酸銨鹽在紫外光下，均可發(fā)出藍色熒光。在不同的pH值環(huán)境中有較好的穩(wěn)定性，并能夠識別三價鐵離子。
　　2）制備了乙二酸-乙二胺羧酸

3、銨鹽、丙二酸-乙二胺羧酸銨鹽、丁二酸-乙二胺羧酸銨鹽、戊二酸-乙二胺羧酸銨鹽、己二酸-乙二胺羧酸銨鹽、庚二酸-乙二胺羧酸銨鹽，研討了二元羧酸中亞甲基個數(shù)對羧酸銨鹽熒光性質(zhì)的影響。
　　3）制備了蘋果酸-乙二胺羧酸銨鹽和酒石酸-乙二胺羧酸銨鹽，探討羥基個數(shù)對羧酸銨鹽熒光性質(zhì)的影響。
　　4）通過對比醋酸-乙二胺羧酸銨鹽、丁二酸-乙二胺羧酸銨鹽、檸檬酸-乙二胺羧酸銨鹽、乙二胺四乙酸-乙二胺羧酸銨鹽，探討了羧基個數(shù)會對羧酸銨鹽的熒

4、光性質(zhì)的影響。
　　2.以兩種熒光羧酸銨鹽為前驅(qū)體，通過一步熱解法制備得到熒光CDs
　　1）以乙二胺四乙酸和乙二胺合成的羧酸銨鹽為前驅(qū)體，在350℃下熱解制備熒光量子產(chǎn)率為22.5％的熒光CDs。通過透射電鏡和XRD表征，發(fā)現(xiàn)熒光CDs為平均直徑為11.5 nm的類球型非晶態(tài)顆粒，所制備的熒光CDs具有良好的熒光性質(zhì)，如抗光漂白。在多種極性溶劑中有著良好的溶解性，且能選擇性識別三價鐵離子。
　　2）以乙二胺四乙酸和