一类聚合物功能化的碳点及其纳米杂化材料的制备与应用

发布时间：2023-02-08 10:40

　　碳点(CDs)因其优异的光学性质、低毒、化学稳定性、良好的水溶性以及生物相容性等,在不同的领域掀起了一股研究的热潮。杂原子掺杂不仅可以改善碳点的光学性质而且为其进一步表面修饰提供了丰富的官能团。受海洋贻贝的启发,人们发现聚多巴胺的邻苯二酚官能团对不同基底表面都具有粘附作用,这种简单、绿色的方法也适用于对碳点的表面修饰。目前为止,科学家们报道了利用无机物、有机小分子、生物大分子以及聚合物等修饰到碳点表面,从而改善碳点的性能,将其应用到更多的领域。本论文在利用贻贝化学构筑聚合物功能化的碳点及其应用方面开展了一系列研究工作。首先通过高温热解法制备了氮掺杂的碳点,然后合成端基含有邻苯二酚基团的聚合物,并通过贻贝化学合成聚合物修饰的碳点,聚合物赋予了碳点不同的性能,拓展了碳点在发光二极管(LED)及催化等领域的应用。本论文主要包括以下两部分工作:一、利用柠檬酸为碳源,三羟甲基氨基甲烷为氮源,合成了蓝光发射的水溶性氮掺杂的CDs。通过传统的可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合分别制备了端基含有邻苯二酚基团的疏水性聚苯乙烯(PS)和亲水性的聚(聚乙二醇甲基丙烯酸酯)(PPEGMA)。在弱碱条件下,利用...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    一、碳点简介
        1.1 研究简介
        1.2 制备方法
        1.3 碳点的表面修饰
    二、碳点的光学性质及荧光机理
        2.1 光学性质
            2.1.1 吸收
            2.1.2 荧光
            2.1.3 磷光
            2.1.4 化学发光
            2.1.5 上转换发光
        2.2 荧光机理
    三、碳点的应用
        3.1 催化
        3.2 发光器件
        3.3 检测
        3.4 生物成像及生物检测
    四、本论文设计思路
第二章 基于贻贝化学制备聚合物功能化的碳点及其在LED中的应用
    一、引言
    二、实验部分
        2.1 表征仪器
        2.2 实验试剂
        2.3 氮掺杂碳点(CDs)的制备
        2.4 1 -((3,4-二羟基苯乙基)氨基)-2-甲基-2-十二烷基碳三硫酸盐-1-氧代丙烷(DA-RAFT)的合成
            2.4.1 RAFT试剂DDMAT的合成
            2.4.2 DA-RAFT的合成
        2.5 聚合物的制备
        2.6 聚合物功能化的碳点的制备
        2.7 体相杂化材料和白光LED(WLED)的制备
    三、结果与讨论
        3.1 聚合物功能化碳点的表征
        3.2 CDs和CD@聚合物的光学性质
        3.3 B-CDs和B-CD@PS体相纳米杂化材料的荧光性质
        3.4 白光体相纳米杂化材料及其在WLED中的应用
    四、结论
第三章 温敏性聚合物功能化的碳点@Au纳米杂化材料的合成及其催化性能研究
    一、引言
    二、实验部分
        2.1 实验试剂
        2.2 表征仪器
        2.3 PNIPAM功能化碳点(CD@P)的制备
            2.3.1 热响应聚合物PNIPAM的合成
            2.3.2 CD@PNIPAM的制备
        2.4 Au@CD和Au@CD@P纳米杂化材料的制备
            2.4.1 Au@CD纳米杂化材料的合成
            2.4.2 Au@CD@P纳米杂化材料的合成
    三、结果与讨论
        3.1 Au@CD@P和Au@CD纳米杂化材料的结构表征
        3.2 Au@CD@P和Au@CD纳米杂化材料对4-硝基苯酚的催化活性
        3.3 Au@CD@P1纳米杂化材料在催化反应中的热响应行为
        3.4 Au@CD@P1纳米杂化材料的循环稳定性
    四、本章小结
论文总结及展望
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及著作情况



本文编号：3737859