電化學(xué)法制備碳量子點及其應(yīng)用研究.pdf

1、碳量子點（Carbon quantum dots,CQDs）是近十年發(fā)展起來的碳納米材料,尺寸在10nm以下,在水介質(zhì)中具有非常好的分散性、化學(xué)惰性高、低的細(xì)胞毒性、表面基團容易功能化、抗光漂白性、光穩(wěn)定性高等優(yōu)異性能,是碳納米家族中的冉冉升起的一顆耀眼的明星。通過研究者的不斷深入的研究，最近幾年的研究報道了越來越多的碳量子點的應(yīng)用涉及到生物成像方面、電光催化、光伏電池、生物-化學(xué)傳感器等諸多領(lǐng)域。這些都說明碳量子點具有非常重要的潛在的

2、應(yīng)用價值。
　　隨著研究的不斷深入合成碳量子點的方法越來越多，包括電化學(xué)法、水熱法、微波法等等。然而復(fù)雜的合成過程以及必須用含有碳源的材料做電極才能制備碳量子點。本文主要研究了碳量子點的兩種制備方法及其在鐵離子檢測和細(xì)胞成像方面的應(yīng)用。第一種方法是，我們發(fā)明了基于一種使用不含碳的電極的電化學(xué)方法來制備固體量子點。乙腈和少量的離子液體混合液作為電解液，兩個鉑片電極作正負(fù)極，在10V的恒電壓下12小時即可得到固體的碳量子點。這種方法所

3、制備的碳量子點，避免了后期復(fù)雜的提純過程，直接真空抽濾，并在真空干燥箱里60攝氏度干燥1個小時即可得到純凈的固體量子點。第二種方法是簡單高效的自下而上的電化學(xué)方法以氨基酸最為前軀體來制備多功能的氮摻雜的碳量子?；谌姌O電化學(xué)分析體系，不僅可以得到水溶性較好，熒光強度較高電化學(xué)的發(fā)光穩(wěn)定的氮摻雜的碳量子溶液，而且還直觀的通過電流電壓曲線可以得到最大的量子產(chǎn)率。通過高分辨投射電鏡、原子力顯微鏡、傅里葉紅外光譜以及X射線光電子能譜分析等對兩