新型石墨烯量子点的构建、性能及分析应用

发布时间：2022-01-24 18:45

　　石墨烯量子点,是既具有石墨烯的片状结构,又具有量子点能够发光的性质的碳纳米材料。石墨烯量子点具有低毒环保、光致发光稳定、荧光量子产率高和生物相容性好等优点,利用石墨烯量子点不同的性质应用于光电传感器,生物成像,光电催化,医学诊断等不同的领域。但由于目前所制备的石墨烯量子点仍具有合成方法复杂、制备出的石墨烯量子点具有强亲水性缺少疏水性、荧光量子产率低、性能单一等缺点,极大地限制了它的应用,所以开发一种简单且易于功能化的石墨烯量子点的合成方法,并制备出荧光强度高并具有多功能的新型石墨烯量子点尤为重要。本论文设计并分别采用水热法与干烧法合成了新型的石墨烯量子点,对它们的结构与性能进行探究,新型的石墨烯量子点在不同方面的性能有所提高,开拓了石墨烯量子点在分析检测、细胞成像、新型材料的制备等领域的应用。在石墨烯量子点表面引入D-青霉胺制备的D-青霉胺功能化石墨烯量子点,制备出的量子点具有极强的荧光强度,由于它能与Fe³⁺发生强的配位作用,可设计为荧光传感器检测Fe³⁺。以柠檬酸和D-青霉胺通过一步水热法制得的D-青霉胺功能化石墨烯量子点具有极高的荧光量... 

【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

酸氧化法合成石墨烯量子点图

图 1-1：酸氧化法合成石墨烯量子点图[22]Fig. 1-1: Diagram of acid oxidation methods for synthesizing GQDs[22]（2）电化学法电化学法是将前驱体作为电极，通过施加电压使前驱体发生氧化反应裂解生成小尺石墨烯量子点。反应机理主要是由水发生氧化反应生产氧自由基，石墨通过氧的作氧化，变成小尺寸的石墨，之后，石墨片通过氧化反应分解生成石墨烯量子点。通化学法制备石墨烯量子点的优点在于制备出的石墨烯量子点结构更加稳定。2011 年人以石墨烯膜为工作电极，通过电化学法制备出了粒径在 3~5 nm、厚度在 1~2 nm均一的石墨烯量子点，这种方法制备出的石墨烯量子点粒径小于水热法，厚度为水合成的 1~3 倍，产生绿色荧光，具有高稳定性[23]。2012 年，如图 1-2 所示，Shind以多层碳纳米管为原通过两步法制备石墨烯量子点，期间施加两次电压，破坏了多纳米管碳 sp2杂化，使碳纳米管氧化裂解，形成缺陷，经过 15h 的氧化可以得到超1~3 原子层厚度）单分散、高质量的二维的石墨烯量子点，通过控制不同温度和不间可以得到不同粒径的石墨烯量子点，研究者制备了粒径分别为 3nm，5nm，8nm，m 的石墨烯量子点，发绿色荧光[30]。

第一章 绪 论3）微波合成法波合成法是将前驱体置于微波下进行辐射而得到小尺寸的石墨烯量子点。201人将氧化石墨烯、浓硫酸、浓硝酸混合置于微波照射下在 200℃下反应 5 m3 所示，通过离心、透析得到粒径为 3nm 的石墨烯量子点。随着酸浓度的改变量子点间发生了聚合，石墨烯量子点的激发波长能达到最大 350nm，发射波长[24]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学法处理重金属废水的应用研究[J]. 刘绍忠.  工业水处理. 2010(02)
[2]膜分离组合工艺在电镀镍漂洗水处理中的应用[J]. 张建龙,叶海仁,刘志明,严立,史红钻,黄玉峰.  水处理技术. 2009(11)



本文编号：3607104