電化學法制備碳量子點及其應用研究.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,在水介質中具有非常好的分散性、化學惰性高、低的細胞毒性、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用涉及到生物成像方面、電光催化、光伏電池、生物-化學傳感器等諸多領域。這些都說明碳量子點具有非常重要的潛在的

2、應用價值。
　　隨著研究的不斷深入合成碳量子點的方法越來越多，包括電化學法、水熱法、微波法等等。然而復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胞成像方面的應用。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電化學分析體系，不僅可以得到水溶性較好，熒光強度較高電化學的發(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