纳米碳结构的微波法制备和性质研究

发布时间：2021-01-23 19:42

　　碳点作为纳米碳家族的新成员,具有明显的优点,如细胞毒性低、化学惰性强、光漂白率低、制备方便、荧光性能稳定及发射光可调等。因此,在生物化学传感、成像分析、光电器件、环境检测、光催化技术和药物载体等诸多领域都展现了巨大的应用潜力。目前,人们正致力于对碳点制备工艺的优化、发光机理等的研究,并进一步探究其在不同领域的应用。本文利用微波合成法进行了碳点的制备研究,并通过改变反应条件后合成出纳米碳球及碳片,又将制备的碳点应用于光催化及生物成像,探究了其相关性能。主要研究内容及研究成果如下:（1）利用微波合成法,以柠檬酸和尿素作为反应原料,开展了碳点的制备实验,并利用透射电子显微镜、X-射线衍射、傅里叶变换红外光谱及光致发光光谱对实验产物进行了表征。实验结果表明,通过改变反应物浓度、反应物比例等实验参数可以合成出尺寸小、分散性好、荧光性能优异的碳点以及具有不同形貌的纳米碳结构。低反应物浓度及较低的尿素比例有助于获得分散的碳点,较高浓度则易于形成片状非晶碳结构;低反应物浓度高尿素比例则形成球状或片状石墨结构。荧光测试表明,制备的不同的纳米碳结构在紫外灯下可以呈现蓝色或绿色发光。在反应中加入纳米金刚石粉... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

纳米碳点的结构示意图（a）中心为碳，表面为含氧官能团，（b）中心为碳，表面为聚合物

第一章 绪论的制备方法展碳点的性能与应用，人们尝试了用很多方法来制备碳点的需求。基于碳点形成方式的不同，它们可以分为两大类大变到小的过程，将大尺寸的碳分解为纳米尺度的碳）和自到大的过程，将某些有机分子合成为纳米量级的碳）[14]制备荧光碳点通常须要分离以获得更纯的产物。而自下而高、操作过程简单、对制备装置要求低等优越性，是目前法。制备方法分类如图 1.2 所示。

无色溶液变成黄色再变成深棕色，这表示从纳米管中剥离出了碳点。过程图如图 1.4 所示。图1.4 电化学氧化的制备过程示意图[22]（4）化学氧化法化学氧化所需设备及工序简单，主要通过氧化试剂来氧化底物被广泛用于合成，适于大规模生产。Qiao 等人[23]用有效的直接化学氧化途径制备生物相容性碳点。煤炭、木材和椰

【参考文献】：
期刊论文
[1]Enhanced Photocatalytic Degradation of Rhodamine B by Cu2O Coated Silicon Nanowire Arrays in Presence of H2O2[J]. Chengtao Yang,Jinliang Wang,Lirun Mei,Xiaoyu Wang.  Journal of Materials Science & Technology. 2014(11)
[2]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊.  化工学报. 2013(01)

硕士论文
[1]非晶碳纳米颗粒的制备与表征[D]. 于海龙.兰州大学 2015
[2]蓝、绿两种荧光碳点的合成、表征及其光催化降解性能研究[D]. 周南南.辽宁大学 2015
[3]荧光碳点的合成制备及其性能研究[D]. 闵云浩.华南理工大学 2014
[4]基于触媒原理的CVD金刚石薄膜抛光[D]. 徐振浩.浙江工业大学 2010



本文编号：2995814