碳点及其复合物的电化学合成与应用

发布时间：2017-09-26 02:28

  本文关键词：碳点及其复合物的电化学合成与应用

  更多相关文章： 电化学合成 碳点 纳米复合物 荧光传感 光催化

【摘要】：碳点具有独特的物化性质、优良的光学性能及良好的生物相容性,并广泛应用于生物标记、光电传感、环境分析及光催化等领域,引起了研究者们极大的兴趣。因此,利用简便方法制备出新型荧光碳点及拓展其应用是十分有意义的。本论文利用电化学法制备了一系列荧光碳点及其复合物应用于离子检测及有机污染物降解,主要研究内容如下:(1)提出了一种简单的利用电化学碳化柠檬酸钠和尿素的方法一步合成了水溶性功能化荧光碳点。所制备的碳点具有好的光稳定性,量子产量高达11.9%。碳点的尺寸主要分布在1.0~3.5 nm,平均粒径为2.4nm。其可进一步作为新型荧光传感探针无标记地、灵敏地检测汞离子,检测限为3.3 nM,线性范围为0.01~10μM。所制得的碳点可用于实际水样中汞离子的检测。(2)利用一步电化学法制备了一种具有强可见光催化活性的碳点/二氧化钛纳米复合物。所制得的纳米复合物通过透射电镜,高分辨透射电镜,X-射线衍射模型,傅里叶红外光谱,紫外-可见漫反射光谱等进行表征。在可见光辐射下降解亚甲基蓝研究其光催化活性。本文中还讨论了光催化活性增强的机制。(3)提出了一种简单的电化学法一步合成碳点/氧化锌纳米复合物。所制得的碳点/氧化锌纳米复合物对可见光具有较高的响应,可作为优异的可见光催化剂降解MB。该法使用廉价的50 W卤钨灯代替昂贵的氙灯作为灯源,简单易行,大大地减少了成本。
【关键词】：电化学合成 碳点 纳米复合物 荧光传感 光催化
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O613.71;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-24
• 1.1 C-Dots的概述9
• 1.2 C-Dots的合成方法9-13
• 1.2.1 自上而下合成法10-11
• 1.2.2 自下而上合成法11-13
• 1.3 C-Dots的修饰13-15
• 1.3.1 表面修饰13-14
• 1.3.2 复合物修饰14-15
• 1.3.3 掺杂修饰15
• 1.4 C-Dots的性质15-18
• 1.4.1 紫外吸收及光致发光性质15-16
• 1.4.2 电致发光性质16-17
• 1.4.3 低细胞毒性及生物相容性17-18
• 1.5 C-Dots的应用18-22
• 1.5.1 生物成像18-19
• 1.5.2 生化分析检测19-21
• 1.5.3 光催化降解21-22
• 1.6 本文构思22-24
• 第二章 一步电化学法合成功能化荧光C-Dots选择性检测Hg~(2+)24-36
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验部分25
• 2.2.1 试剂和表征25
• 2.2.2 C-Dots的合成25
• 2.2.3 C-Dots荧光检测Hg~(2+)25
• 2.3 结果与讨论25-35
• 2.3.1 C-Dots的表征25-28
• 2.3.2 C-Dots的荧光稳定性28-29
• 2.3.3 C-Dots检测Hg~(2+)的机理29-31
• 2.3.4 Hg~(2+)检测条件优化31-32
• 2.3.5 C-Dots对Hg~(2+)的荧光响应32-33
• 2.3.6 选择性研究33-34
• 2.3.7 实际样品分析34-35
• 2.4 小结35-36
• 第三章 电化学法一步合成具有优异可见光催化活性的C-Dots/TiO_2纳米复合物36-44
• 3.1 引言36-37
• 3.2 实验37-38
• 3.2.1 试剂与表征37
• 3.2.2 C-Dots/TiO_2纳米复合物的合成37-38
• 3.2.3 C-Dots/TiO_2纳米复合物的光催化活性38
• 3.3 结果与讨论38-43
• 3.3.1 C-Dots/TiO_2纳米复合物的表征38-40
• 3.3.2 C-Dots/TiO_2纳米复合物的可见光催化性质40-41
• 3.3.3 C-Dots/TiO_2纳米复合物增强的可见光催化机制41-43
• 3.4 小结43-44
• 第四章 C-Dots/ZnO纳米复合物：一步电化学法合成及其可见光催化应用44-51
• 4.1 引言44-45
• 4.2 实验部分45-46
• 4.2.1 试剂45
• 4.2.2 C-Dots/ZnO纳米复合物的制备45
• 4.2.3 C-Dots/ZnO纳米复合物的光催化活性45
• 4.2.4 表征45-46
• 4.3 结果与讨论46-50
• 4.3.1 C-Dots/ZnO纳米复合物的晶体结构46
• 4.3.2 C-Dots/ZnO纳米复合物的形貌46-47
• 4.3.3 C-Dots/ZnO纳米复合物的红外光谱分析47
• 4.3.4 C-Dots/ZnO纳米复合物的催化性能47-49
• 4.3.5 C-Dots/ZnO纳米复合物的紫外可见漫反射光谱分析49-50
• 4.3.6 C-Dots/ZnO纳米复合物可见光催化活性的可能机制50
• 4.4 小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-59
• 攻读硕士期间发表的相关论文59-60
• 致谢60

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