多色荧光碳量子点的合成及其复合高分子荧光薄膜的制备研究

发布时间：2021-07-07 19:40

　　近年来,Ⅳ族的碳量子点（CQDs）作为新型的纳米荧光材料,具有无毒环保、良好的生物相容性以及优良的光学性能,如激发-发射波长可调谐的荧光、上转换荧光发射特性等受到科研界的普遍关注。但CQDs本身仍存在发光效率低且本征荧光发射范围窄等缺点,导致CQDs在发光材料和器件等方面的应用受限。目前,已经有包括表面官能团的修饰、元素掺杂以及与其它量子点复合等多种改性方法来提高CQDs的发光效率以及发射多色荧光。本文通过对CQDs进行表面修饰和元素掺杂修饰,实现了 CQDs的多色荧光发射性能并进一步与高分子聚合物进行复合,得到了具有稳定荧光发射特性的复合高分子荧光薄膜。本论文研究内容及结果如下:1、以不同来源的石墨碳棒为电极,NaOH的乙醇溶液为电解液,通过电解法得到碳量子点溶液。其中,市售石墨棒为原料制备的碳量子点粒径为2～4nm,呈高分散状态,当激发波长λex=365 nm时,荧光最大强度发射峰位在420 nm,采用溶剂挥发法制备了 CQDs/PMMA复合薄膜以及CQDs/PVA复合薄膜,有效地克服了 CQDs溶液荧光稳定性较差的缺点,荧光稳定性良好。2、以柠檬酸、尿素为原料,通过甲苯、二甲苯、... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３?０－ＣＱＤｓ，?Ｎ－ＣＱＤｓ和Ｎ／Ｓ－ＣＱＤｓ的荧光机理图

图１－５可见光下Ｆｅ２０３／ＣＱＤｓ复合材料的光催化过程示意图。ｔ６１］??Ｆｉｇ．?１－５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?Ｆｅ２〇３／ＣＱＤｓ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｕｎｄｅｒ?ｖｉｓｉｂｌｅ??ｌｉｇｈｔ」６１］??１．５．２碳量子点／有机聚合物复合材料??由于碳量子点受紫外激发后发射峰覆盖可见光范围，所以碳量子点可以作为??一种代替有机荧光粉的发光材料，并且可以与各种材质的有机聚合物单体复合，??制备的复合材料在具备碳量子点的优良光学性能的同时，还具有高分子材料的特??性。同时，固定在有机聚合物中的碳量子点比溶解在溶液中的碳量子点荧光性能??１２??

这种改进归因于ＣＱＤｓ的关键作用，ＣＱＤｓ作为吸收太阳光的中心，抑制电??荷重组的电荷分离中心和污染物光降解催化的中心。Ｚｈａｎｇ等通过一步法制备??Ｆｅ２０３／ＣＱＤｓ复合材料，在可见光下降解有毒气体（气相苯和甲醇）。（如图１－４）??ＣＱＤｓ在此复合物中有三个作用：首先，ＣＱＤｓ可以充当电子储存器来捕获电子，??从而阻碍电子－空穴对的复合。其次，ＣＱＤｓ可以吸收较长波长的光，然后发射较??短波长的光由于它们的上转换光致发光性质，这又可以激发Ｆｅ２０３产生电子－空??穴对。第三，对于苯降解，ＣＱＤＳ中和苯之间７１－７１键相互作用结构有利于苯在??Ｆｅ２０３／ＣＱＤｓ复合材料表面的富集提高Ｆｅ２０３／ＣＱＤｓ复合材料的吸附能力。［６１］（图??１－５）??１１??

【参考文献】：
期刊论文
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[3]有机相CdTe量子点/铕/聚甲基丙烯酸甲酯复合体系的发光性质[J]. 王文,林美娟,沈永鑫,黄丽梅.  应用化学. 2011(02)
[4]纳米SiO2改性白乳胶的初步研究[J]. 陈和生,孙振亚.  化工科技. 2000(05)

博士论文
[1]CdTe、ZnxCd1-xSe和碳量子点的合成及其应用研究[D]. 余雪娇.北京化工大学 2014
[2]强荧光量子点的合成、性质及其在生物标记方面的应用[D]. 沈冉.中国科学技术大学 2013

硕士论文
[1]基于微等离子体放电法检测甲烷气体及制备碳量子点[D]. 陈培静.西安科技大学 2016



本文编号：3270246