碳量子點(diǎn)的合成及其應(yīng)用新探.pdf

1、碩士學(xué)位論文碳量子點(diǎn)的合成及其應(yīng)用新探作者：申請(qǐng)學(xué)位類別和級(jí)別：學(xué)科專業(yè)：學(xué)位授予單位：指導(dǎo)教師：論文提交日期：論文答辯時(shí)間：答辯委員會(huì)主席：馮志玲理學(xué)碩士分析化學(xué)浙江師范大學(xué)翁雪香副教授2016年3月24日2016年5月l9曰龍億濤教授碳量子點(diǎn)的合成及其應(yīng)用新探摘要碳量子點(diǎn)(Carbondots，CDs)，作為新一代的綠色納米材料，因其合成方法簡(jiǎn)單、綠色，生物相容性好，熒光性能穩(wěn)定及易于功能化等優(yōu)點(diǎn)，目前在生物成像、光催化、能量轉(zhuǎn)換、

2、藥物傳遞、熒光油墨以及傳感器等方面成為一種很有前途的納米材料。從2004年發(fā)展至今，關(guān)于CDs的合成、表征和應(yīng)用的研究成果每年以指數(shù)遞增。當(dāng)然，碳量子點(diǎn)作為一種新型的熒光碳納米材料，也存在著一些問(wèn)題有待我們繼續(xù)深入探討：制備方法以水相合成法為主、發(fā)光機(jī)理不甚明確、量子產(chǎn)率與無(wú)機(jī)半導(dǎo)體量子點(diǎn)和有機(jī)染料相比較低，應(yīng)用領(lǐng)域有待進(jìn)一步拓展等?；谝陨媳尘?，本文圍繞如何綠色快速制備高熒光產(chǎn)率的碳量子點(diǎn)展開(kāi)，并對(duì)該合成的碳點(diǎn)在新領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行初步探

3、究。主要內(nèi)容如下：(1)以檸檬酸鈉為碳源，以硫脲和尿素做為還原劑，通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱法一步共同還原得到了量子產(chǎn)率高達(dá)876％的CDs。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所得CDs尺寸均一、具有良好的水溶性、及穩(wěn)定的熒光特性，而且能夠應(yīng)用于純水中可溶性無(wú)機(jī)鹽的檢測(cè)、濕度傳感器的探針和熒光油墨。實(shí)驗(yàn)中還以單獨(dú)的還原劑硫脲和尿素作對(duì)照，通過(guò)傅里葉紅外(FTIR)和X射線光電子能譜(XPS)技術(shù)比較分析了三者所得CDs結(jié)構(gòu)組成和所帶基團(tuán)的差別，發(fā)現(xiàn)以硫脲和尿素作為共同

4、還原劑而得到的CDs具有更高的sp2雜化的碳原子。該工作首次以一步還原法制備了高熒光產(chǎn)率的CDs，并將它應(yīng)用于水中無(wú)機(jī)鹽和環(huán)境中濕度的監(jiān)測(cè)，為制備高熒光產(chǎn)率的碳量子點(diǎn)提供了新方法，為進(jìn)一步拓寬碳量子點(diǎn)的應(yīng)用提供了新思路。(2)以殼聚糖為前驅(qū)體在較低溫度下通過(guò)水熱法一步合成了摻氮碳量子點(diǎn)0NCDs)，合成得到的NCDs具有良好的水溶性、pH穩(wěn)定性及優(yōu)良的熒光特性。實(shí)驗(yàn)表明，F(xiàn)e3能猝滅NCDs溶液的熒光，靈敏性高且選擇性好。當(dāng)還原性的抗壞