石墨烯量子點(diǎn)的制備及其熒光性質(zhì)的研究.pdf

1、石墨烯是單層碳原子緊密堆積形成的二維晶體，是零帶隙材料。當(dāng)石墨烯片尺寸小于100nm時(shí)，會(huì)由于量子限域效應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生帶隙，因此將二維的石墨烯片轉(zhuǎn)變?yōu)?維的石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)會(huì)使其產(chǎn)生熒光，本文以檸檬酸熱解法制備GQDs，探究了不同制備工藝，不同溶劑及金屬Ag粒子對(duì)GQDs熒光的影響，主要開(kāi)展了以下工作:
　　1、以檸檬酸為碳源，采用熱解法分別在不同熱解溫度、熱解時(shí)間、溶液pH條件下制備了GQDs，結(jié)果表明在180-200度，5

2、-20min范圍內(nèi)所制備的GQDs的熒光都有不同程度的激發(fā)依賴性，隨著熱解溫度或熱解時(shí)間的增加，熒光譜逐漸變寬，且強(qiáng)度逐漸降低，其最強(qiáng)發(fā)射峰的位置逐漸向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。熱解溫度過(guò)高，熱解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都會(huì)增加檸檬酸碳化的程度，增大GQDs的尺寸，減弱GQDs的熒光強(qiáng)度。所制備的GQDs溶液也受pH值的影響，在pH為7的中性溶液中，GQDs熒光最強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中，熒光都會(huì)減弱。
　　2、將熱解法制備的GQDs分別溶于戊烷，乙醇，丙酮中

3、。所制備的GQDs平均尺寸為4.9nm，包含1-5層石墨烯。發(fā)射光譜表明GQDs的熒光具有明顯的溶劑依賴性。GQDs在非極性溶劑戊烷中，表現(xiàn)出對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)不依賴的熒光性能，且發(fā)射波長(zhǎng)在近紫外。而在極性溶劑乙醇、丙酮中，發(fā)光峰紅移到可見(jiàn)光區(qū)。發(fā)光峰的位置依賴于激發(fā)波長(zhǎng)，這種激發(fā)依賴的行為可能是由溶劑弛豫過(guò)程和熒光發(fā)射過(guò)程在一個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)而引起的紅邊效應(yīng)造成的。而GQDs在非極性溶劑戊烷中，紅邊效應(yīng)消失，導(dǎo)致了較窄的熒光光譜，且獨(dú)立于激發(fā)波長(zhǎng)