高熒光碳量子點制備及其應用性研究.pdf

1、相比于傳統(tǒng)的半導體量子點和熒光染料，熒光碳量子點具有熒光穩(wěn)定性好，生物相容性強，毒性低粒徑小，耐光漂白，發(fā)射波長可調(diào)控以及上轉(zhuǎn)換熒光性質(zhì)等特點。碳量子點作為一種新型的碳納米材料，因其獨特的光電特性和潛在的應用價值被廣泛地應用到許多領域，如催化，檢測，生物成像以及光電器件等。本文采用微波以及水熱法合成了熒光碳點，進行氨基功能化處理，并將其用于光催化劑設計和金屬離子檢測。
　　本文制備的熒光碳點均為無定型結構，沒有完整、連續(xù)的晶體結構

2、。水熱法制備的碳點無論是粒徑大小、量子產(chǎn)率還是熒光性能都優(yōu)于微波法，而且碳點粒徑大小均勻，分散性良好，粒徑尺寸在2-3 nm之間，接近于零維尺寸狀態(tài)；碳點在紫外光區(qū)具有很強的吸收能力，吸收帶可延長至可見光區(qū)。CQDs表面含有大量的羥基和羧基等親水基團，具有良好的水溶性和生物相容性。
　　碳點發(fā)射波長、發(fā)射峰強度以及發(fā)光顏色皆具有激發(fā)波長依賴性。無論CQDs還是N-CQDs都具有上轉(zhuǎn)換熒光性質(zhì)，在長波長光（700-900 nm）的激

3、發(fā)下，碳量子點會發(fā)出比激發(fā)波長更短的熒光（350-500 nm）。氨基化過程中，碳點表面部分基團與氮源反應后生成了酰胺和醇類，如：-OH，NH-R和-CONH，減少非輻射復合，N-CQDs熒光性能明顯優(yōu)于CQDs；
　　氧化性較強的離子俘獲電子能力強，干擾了電子和空穴復合，通過有效的電子轉(zhuǎn)移促進非輻射的電子空穴復合湮滅；氧化性較弱離子俘獲電子能力較弱，與碳點表面的一些缺陷、官能團相互作用，在碳點表面形成多種缺陷，使得熒光強度得到加