杂原子掺杂多色荧光碳点的制备和性质研究

发布时间：2025-01-15 15:12

　　荧光碳点(CDs)是一种新型的荧光纳米材料,由于CDs的尺寸较小,一般小于10 nm,使得它具有特定的量子限域效应,而且具有良好的荧光性质和生物相容性,克服了传统量子点高毒性的缺点。因此,荧光CDs在生物成像、化学传感、光催化等相关领域具有很大的应用潜力。在CDs的制备过程中,通过掺杂杂原子来改进CDs的光学性质被证明是一种有效的方式。本论文主要研究通过掺杂非金属元素制备不同发射波长的CDs,并改善荧光性质。具体工作如下:1利用商业炭黑作为碳源,采用物理提取的方式得到氧掺杂蓝色荧光CDs(O-CDs)。O-CDs的荧光发射波长表现出激发依赖的性质,最大发射波长400 nm,通过透射电子显微镜(TEM)对提取的O-CDs进行表征,结果表明其平均粒径为2.39 nm。红外光谱(FT-IR)和X-射线光电子能谱分析(XPS)结果显示,O-CDs表面几乎没有亲水基团,主要是碳和氧两种元素。2使用间苯二胺和巯基丁二酸作为前驱体,水热法合成高荧光量子产率(QY)的氮硫掺杂绿色荧光CDs(N,S-CDs),QY高达66.84%。由于N,S-CDs对溶液pH有很好的响应,故将N,S-CDs应用于pH传感...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 荧光碳点概述
    1.2 荧光碳点的制备方法
        1.2.1 水热或溶剂热合成法
        1.2.2 电化学合成法
        1.2.3 化学氧化法
        1.2.4 微波辅助法
    1.3 荧光碳点的性质
        1.3.1 光学性质
        1.3.2 催化性质
        1.3.3 毒性
    1.4 荧光碳点的应用
        1.4.1 生物成像
        1.4.2 传感
        1.4.3 光催化制氢
    1.5 本论文的研究内容及意义
2 氧掺杂蓝色荧光碳点的制备及其性质研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 荧光碳点的制备
        2.2.1 碳源的选取
        2.2.2 物理提取重复性
        2.2.3 QY的计算
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 光学性质谱图分析
        2.3.2 形貌分析
        2.3.3 结构与组成分析
        2.3.4 稳定性测试
        2.3.5 改变提取剂对荧光碳点性质的影响
    2.4 本章小结
3 氮,硫掺杂绿色荧光碳点的制备并用于pH传感
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验试剂
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 合成步骤
        3.1.4 QY的计算
    3.2 荧光碳点合成条件的优化
        3.2.1 质量比优化
        3.2.2 反应温度
        3.2.3 反应时间
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 光学性质谱图分析
        3.3.2 形貌分析
        3.3.3 结构与组成分析
        3.3.4 稳定性测试
        3.3.5 pH传感
    3.4 本章小结
4 氮掺杂可见光源激发红色荧光碳点的制备和性质研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 实验仪器
        4.1.3 合成步骤
        4.1.4 QY的计算
    4.2 合成条件的优化
        4.2.1 反应温度
        4.2.2 反应时间
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 光学性质谱图分析
        4.3.2 形貌分析
        4.3.3 结构与组成分析
        4.3.4 稳定性测试
    4.4 本章小结
结论
本论文创新点及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：4027483