納米碳點(diǎn)的制備及熒光性能研究.pdf

1、納米碳點(diǎn)(C-dots)是一種新型碳納米材料，因其具有毒性低，生物相容性好，熒光穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最具有應(yīng)用前景的熒光材料之一，但現(xiàn)有方法制備納米碳點(diǎn)時(shí)產(chǎn)率低、操作復(fù)雜而且制備的納米碳點(diǎn)均勻性差、熒光產(chǎn)率較低，嚴(yán)重制約其實(shí)際應(yīng)用。本文首次采用液相等離子放電法制備了納米碳點(diǎn)，研究了電壓及放電時(shí)間對(duì)納米碳點(diǎn)結(jié)構(gòu)、形貌及熒光性能的影響，并考察了納米碳點(diǎn)濃度、溶液pH及溶劑種類對(duì)納米碳點(diǎn)熒光性能的影響，通過對(duì)納米碳點(diǎn)進(jìn)行酸化及氧化物復(fù)合改性處

2、理，研究了酸化及氧化物復(fù)合對(duì)納米碳點(diǎn)結(jié)構(gòu)、形貌及熒光性能的影響。
　　采用液相等離子放電法獲得了一種碳納米材料，經(jīng)IR、XPS、Raman、XRD、HRTEM、PL表征，發(fā)現(xiàn)該碳納米材料粒子呈球狀且粒徑分布均勻，尺寸小于10nm，表面含有大量的羧基及羥基等含氧基團(tuán)，微觀結(jié)構(gòu)中含有少量石墨的晶態(tài)結(jié)構(gòu)且在340~420nm激發(fā)條件下，表現(xiàn)出良好的熒光性能，即：采用液相等離子放電法制備了納米碳點(diǎn)?？疾祀妷杭胺烹姇r(shí)間對(duì)納米碳點(diǎn)結(jié)構(gòu)形貌的影

3、響，發(fā)現(xiàn)隨著電壓增加，納米碳點(diǎn)結(jié)晶性明顯提高，顆粒尺寸趨于增大，且納米碳點(diǎn)表面羧基含量減少，而放電時(shí)間對(duì)納米碳點(diǎn)結(jié)構(gòu)幾乎無影響。
　　液相等離子放電法制備的納米碳點(diǎn)的激發(fā)波長(zhǎng)范圍較寬（325~450nm），在強(qiáng)光持續(xù)照射下，熒光性質(zhì)穩(wěn)定；研究電壓及放電時(shí)間對(duì)納米碳點(diǎn)熒光性影響，結(jié)果表明電壓對(duì)納米碳點(diǎn)熒光性影響較大，且不同電壓獲得的納米碳點(diǎn)熒光規(guī)律不同，當(dāng)電壓為550V時(shí)，獲得的納米碳點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率約為4％，是450V納米碳點(diǎn)的4

4、倍，而放電時(shí)間幾乎不影響納米碳點(diǎn)熒光性；考查納米碳點(diǎn)濃度、溶液pH及溶劑種類對(duì)納米碳點(diǎn)熒光性能的影響，獲得了納米碳點(diǎn)熒光的適用范圍；最后對(duì)納米碳點(diǎn)的熒光機(jī)制做簡(jiǎn)要闡述，認(rèn)為納米碳點(diǎn)熒光主要是來源于表面缺陷對(duì)激發(fā)態(tài)電子的捕獲。
　　利用硝酸預(yù)處理納米碳點(diǎn)以提高其在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的分散性，結(jié)果表明，酸處理使得納米碳點(diǎn)表面含氧基團(tuán)更加豐富，粒徑分布更加均勻，而且會(huì)增加納米碳點(diǎn)表面缺陷，但對(duì)納米碳點(diǎn)熒光性影響較??；采用溶