氮摻雜碳量子點(diǎn)的熒光分析檢測(cè)及光催化性能研究.pdf

1、本文采用簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、生態(tài)友好的一步水熱法合成了量子產(chǎn)率(QY分別為26.9％、44.7％、66.8％的氮摻雜碳量子點(diǎn)(N-CQDs)，并將QY為66.8％的N-CQDs應(yīng)用于汞離子和碘離子的選擇性檢測(cè)。此外，將不同QY的N-CQDs與TiO2(P25)復(fù)合，應(yīng)用于光催化分解水制氫，研究了N-CQDs的QY對(duì)復(fù)合物產(chǎn)氫性能的影響并分析了復(fù)合物的光催化機(jī)制。
　　利用含氮豐富的原料，通過調(diào)節(jié)原料的添加比例，采用簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、生態(tài)友好的一步水

2、熱法制備了QY值分別為26.9％、44.7％、66.8％的N-CQDs，三種N-CQDs均表現(xiàn)出很好的水溶性，穩(wěn)定性，且尺寸接近，形貌相似。然而在組成和結(jié)構(gòu)上有所差別，隨著原料乙二胺用量的增大，得到的N-CQDs的N/C原子比依次增加，C-N結(jié)構(gòu)增加，C=O-NH等官能團(tuán)增加，QY也隨之增強(qiáng)。
　　將QY為66.8％的N-CQDs應(yīng)用于檢測(cè)領(lǐng)域，通過熒光淬滅現(xiàn)象N-CQDs對(duì)汞離子表現(xiàn)出良好的選擇性，并且熒光淬滅程度與Hg2+的濃

3、度在10 nM-20μM范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，檢測(cè)限計(jì)算為8.6 nM(1.72 ppb)，低于世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國(guó)環(huán)保局(EPA)的標(biāo)準(zhǔn)。隨后N-CQDs-Hg2+的熒光淬滅體系，通過熒光恢復(fù)過程，對(duì)碘離子表現(xiàn)出良好的選擇性，且熒光恢復(fù)程度與I-濃度之間在0.5μM-40μM內(nèi)表現(xiàn)出良好線性，檢測(cè)限為0.354μM，在檢測(cè)正常人體尿碘濃度中具備潛能。經(jīng)紫外-可見吸收光譜和熒光壽命分析，熒光淬滅應(yīng)由Hg2+與N-CQDs作用發(fā)生電子

4、傳遞過程所致，而添加I-，通過形成HgI2可有效抑制其電子傳遞，使熒光恢復(fù)。
　　將不同QY的N-CQDs與P25物理復(fù)合(N-CQDs/P25)用于光催化分解水制氫，三種復(fù)合物在紫外-可見光領(lǐng)域產(chǎn)氫較P25都有明顯提高，且可拓展光響應(yīng)范圍，實(shí)現(xiàn)可見光催化產(chǎn)氫。隨QY的增加，產(chǎn)氫效果依次增大。從不同N-CQDs的結(jié)構(gòu)和組成機(jī)制進(jìn)行分析，N-CQDs的QY的增大應(yīng)該是由表面鈍化、缺陷減少所致，低缺陷的N-CQDs能更有效的傳遞電子，