碳量子点的绿色合成及荧光性能研究

发布时间：2021-08-14 07:16

　　本实验以柠檬酸为碳源,以尿素为氮源,通过水热法合成荧光碳量子点,研究不同反应时间、反应物不同比例以及不同水热温度对荧光强度的影响。结果表明在柠檬酸与尿素摩尔比为1∶4,反应温度为180℃,反应时间为10 h时为碳量子点合成的最优反应条件。 

【文章来源】：广东化工. 2020,47(16)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

CQDs的紫外光谱图(左)和荧光光谱图(右)

图2(左)所示为反应温度为160℃，柠檬酸和尿素不同配比，反应时间为4 h的碳量子点的紫外光谱，图2(右)为相同条件下的荧光发射光谱。从图2分析可以得到当反应前驱体中仅仅添加柠檬酸不添加尿素时，其产物荧光强度很弱，并且在柠檬酸与尿素的当量比从1∶1到1∶4的递增中随着氮源含量的增加其荧光强度也逐渐增加，当量比为1∶5时产物的荧光强度又开始下降。为了证实实验结果的正确性，扩大尿素的比例时即当量比为1∶10时发现荧光强度明显下降。且图2的紫外结果分析与荧光图谱分析得到的结果具有一致性。因此可知当柠檬酸与尿素的当量比为1∶4时，产物的荧光强度达到最大值。实验中通过加大尿素的含量并不能继续提高荧光强度，反而有下降的趋势。当尿素含量继续增加时不能提高荧光强度的原因可能是因为多余的含氮基团以其他化合物的形式或者以离子态存在于碳量子点的溶液中[14]。2.2.2 温度对氮掺杂荧光碳量子点荧光强度的影响

水热反应的温度控制在实验中起的作用至关重要，当反应温度控制不当时，水热反应有可能不会进行，因此为了获得有荧光强度的碳量子点并且找出最适合反应进行的温度，我们进行了一组温度的对比实验。图3为不同反应温度下反应产物的荧光光谱图与紫外光谱图，其中柠檬酸与尿素的摩尔比为1∶4，水热时间为4 h。由图中分析可得，当反应温度为120℃时，反应产物无荧光现象，从140℃开始到200℃有紫外吸收和荧光发射峰产生并且在140℃到180℃的时候其强度随着温度的升高而增大，但当温度升至200℃时提升效果不明显。因此得到结论180℃为该反应体系中比较适合的温度，温度再继续升高荧光强度得不到继续地增加，温度小于120℃整个水热反应进行效率低或者不反应。2.2.3 反应时间对氮掺杂荧光碳量子点荧光强度的影响

【参考文献】：
期刊论文
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[2]发光碳量子点的合成与应用研究进展[J]. 李春凤,王成彬,刘星元,杨瑞馥,周蕾.  材料导报. 2015(S2)
[3]碳量子点的合成与应用[J]. 黄启同,林小凤,李飞明,翁文,林丽萍,胡世荣.  化学进展. 2015(11)
[4]荧光碳量子点的合成与生物成像应用及生物安全性研究进展[J]. 刘佳蕙,黄旭泽,董益阳.  西南民族大学学报(自然科学版). 2014(06)
[5]荧光碳点及其在生物医药领域应用的研究进展[J]. 张爽,高会乐,沈顺,王纬亮,钱隽.  药学学报. 2014(09)

硕士论文
[1]纳米碳点的合成、荧光性质及其LED应用研究[D]. 王胜达.合肥工业大学 2016



本文编号：3342034