生物質(zhì)基氮摻雜碳量子點(diǎn)的制備及其熒光性能研究.pdf

1、碳量子點(diǎn)是一種新型的熒光碳納米材料，其顆粒尺寸在10 nm以下，由于碳量子點(diǎn)具有獨(dú)特的激發(fā)波長(zhǎng)可協(xié)調(diào)性、生物相容性、低的細(xì)胞毒性等特征，其在熒光成像、離子檢測(cè)、生物傳感等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本文以碳量子點(diǎn)新的制備方法為對(duì)象展開研究，以不同原料作為碳的前驅(qū)體，采用不同的制備方法得到熒光性能優(yōu)越的氮摻雜碳量子點(diǎn)，并對(duì)其熒光性質(zhì)、形貌、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等進(jìn)行探索，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　第一部分，以微晶纖維素為制備原料，采用固相熱解的制備

2、方法，使纖維素在氨氣氣氛中直接碳化、熱解制備氮摻雜的碳量子點(diǎn)（N-CQDs1），并探索反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度對(duì)N-CQDs1制備的影響。所得N-CQDs1具有較好的水溶性、激發(fā)波長(zhǎng)依賴性、抗光漂白性、pH穩(wěn)定性等。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Hg2+可以有效的淬滅N-CQDs1，對(duì)其表現(xiàn)出了較好的選擇性。碳量子點(diǎn)作為 Hg2+納米探針，其檢測(cè)限為7.7 nM，此結(jié)果低于美國(guó)環(huán)境署規(guī)定的最低檢測(cè)限10 nM。
　　第二部分，首次以懷山藥為碳源，加入飽和硫

3、酸銨溶液，采用水熱的方法制備氮摻雜的熒光碳量子點(diǎn)（N-CQDs2）。考察了各制備條件對(duì)于碳量子點(diǎn)熒光性能的影響，結(jié)果表明，在反應(yīng)溫度為200℃、時(shí)間為12 h、懷山藥用量為15 g時(shí)，所得氮摻雜碳量子點(diǎn)的性能最佳。同時(shí)探討了碳量子點(diǎn)在防偽識(shí)別和熒光薄膜中的應(yīng)用。
　　本文所提出的碳量子點(diǎn)制備方法，具有原料易得、成本較低、易于規(guī)?；苽洌^程碳化程度高、產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｒ坏忍攸c(diǎn)。制備方法鮮見文獻(xiàn)報(bào)道，有一定創(chuàng)新性。在碳量子點(diǎn)的多樣化制