液相脉冲等离子体制备碳量子点及其光学性能研究

发布时间：2023-11-11 13:19

　　碳量子点(Carbon Dots,CDs)是近年来十分热门的新型纳米材料,其具有独特的发光性质、良好的水溶解性、低毒性、光稳定性、良好的生物相容性等优点。现有碳量子点制备方法需要高温和长时间反应等条件,因此寻求简单、快速和环保的碳量子点制备方法是当前的首要任务之一。本论文通过脉冲液相等离子体方法成功制备出了碳量子点。等离子体在柠檬酸和尿素(或者三聚氰胺)的水溶液发生,引发一系列反应,促使柠檬酸和尿素(或者三聚氰胺)发生化学键的断裂与再聚合,生成碳量子点。论文的主要研究发现如下:(1)以柠檬酸为碳源,三聚氰胺为氮源在脉冲液相等离子体的作用下制备碳量子点。发现柠檬酸和三聚氰胺在电晕放电的条件下,可以快速的形成碳量子点,碳量子点的发射波长在蓝紫光波段。随着三聚氰胺量的增加,发射峰波长发生蓝移,并且荧光强度增加;随着柠檬酸量增加,荧光强度先增加后减弱。氮、碳源物质分别为1.2X 10-2 mol/L和0.39 mol/L时,所生成的碳量子点荧光发射峰响度最大。(2)以柠檬酸为碳源,尿素为氮源在液相脉冲等离子体的作用下制备碳量子点。当尿素和柠檬酸物质量之比的范围是2:1到6:1时,生成的碳量子点...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 第1章 绪论
    1.1 等离子体简介
        1.1.1 等离子体基本概念
        1.1.2 液相等离子体概念
        1.1.3 液相等离子体的主要产生途径
        1.1.4 液相等离子体研究现况
    1.2 碳量子点简介
        1.2.1 碳量子点基本概念
        1.2.2 碳量子点的常见制备方法
        1.2.3 碳量子点的特性
        1.2.4 碳量子点的应用
        1.2.5 碳量子点研究现况
    1.3 本文的研究意义和创新点
2 第二章 三聚氰胺和柠檬酸制备碳量子点
    2.1 三聚氰胺和柠檬酸的特性
    2.2 液相脉冲放电装置、实验仪器以及药品
    2.3 实验流程
        2.3.1 反应溶液的配制
        2.3.2 放电反应
        2.3.3 样品提纯
        2.3.4 样品荧光光谱测试
    2.4 三聚氰胺和柠檬酸制备碳量子点的探索
        2.4.1 不同物质量的三聚氰胺对碳量子点的影响
        2.4.2 不同物质量的柠檬酸对碳量子点的影响
        2.4.3 最佳配比下的三聚氰胺和柠檬酸制备的碳量子点荧光光谱图
        2.4.4 三聚氰胺和柠檬酸制备碳量子点的机制和限制
3 第三章 尿素和柠檬酸制备碳量子点及应用
    3.1 尿素的特性
    3.2 液相脉冲放电装置、实验仪器以及药品
    3.3 实验流程
        3.3.1 反应溶液的配制
        3.3.2 放电反应发生
        3.3.3 样品提纯
        3.3.4 样品荧光光谱测试
        3.3.5 铁离子检测
    3.4 尿素和柠檬酸制备碳量子点
        3.4.1 不同配比反应液的电流电压波形
        3.4.2 不同放电形式对碳量子点荧光性的影响
        3.4.3 不同物质量的尿素和柠檬酸对碳量子点荧光性的影响
        3.4.4 最佳配比尿素柠檬酸生成碳量子点的最佳反应时间探索
    3.5 碳量子点生成的反应机理探讨
    3.6 液相脉冲等离子体法制备碳量子点与其他等离子体法的区别
    3.7 最佳条件下生成的碳量子点表征
        3.7.1 碳量子点的荧光光谱图
        3.7.2 碳量子点透射电子显微镜图(TEM)
        3.7.3 碳量子点相对荧光量子产率
    3.8 铁离子对碳量子点的荧光淬灭作用
4 第四章 结论与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3862619