氧化石墨烯和碳量子點(diǎn)的表面修飾與應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，各種新型碳納米材料如富勒烯、碳納米管、納米金剛石、石墨烯等的發(fā)現(xiàn)引起了人們廣泛的興趣。這些新發(fā)現(xiàn)的碳納米材料具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，在新能源、環(huán)境、生物、醫(yī)藥、信息等領(lǐng)域有著廣闊的用途。本文主要描述了氧化石墨烯與碳量子點(diǎn)兩種新型碳材料的化學(xué)修飾及應(yīng)用，具體內(nèi)容如下:
　　 1.用光引發(fā)接枝聚合方式來(lái)改性氧化石墨烯。
　　 主要采用兩種方法，方法一:通過(guò)有機(jī)化學(xué)的方法將光引發(fā)劑接枝到氧化石墨烯的表面，然后進(jìn)行光引發(fā)表

2、面接枝;方法二:直接將單體，光引發(fā)劑，氧化石墨烯混合，然后進(jìn)行光引發(fā)表面接枝。紅外光譜，拉曼光譜，高性能電子能譜儀，熱重分析與元素分析等表征手段證明上述兩種方式均實(shí)現(xiàn)了氧化石墨烯的表面接枝。此外，我們也研究紫外輻照強(qiáng)度與游離的光引發(fā)劑對(duì)接枝反應(yīng)的影響，結(jié)果顯示二者對(duì)最終產(chǎn)物的接枝度沒(méi)有明顯影響，而引發(fā)劑的濃度對(duì)最終產(chǎn)物的接枝聚合物的長(zhǎng)度有影響，引發(fā)劑濃度增加接枝鏈的長(zhǎng)度減小。
　　 2.研究了伽馬射線(γ-Ray)輻照下氧化石墨

3、烯水溶液的輻射化學(xué)。
　　 控制溶液體系的氧化還原環(huán)境，研究不同環(huán)境下伽馬射線對(duì)氧化石墨烯的還原作用。通過(guò)紫外光譜，紅外光譜，高性能電子能譜儀等手段分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在溶液中加入氧化性自由基捕捉劑異丙醇，創(chuàng)造還原環(huán)境時(shí)，氧化石墨烯很快被還原，并且最終產(chǎn)物的還原程度要大于用水合肼還原的產(chǎn)物;而當(dāng)加入丙酮清除氧化性氫氧自由基以及強(qiáng)還原性水合電子時(shí)，最終產(chǎn)物的還原程度非常低，說(shuō)明水合電子對(duì)氧化石墨烯的還原起關(guān)鍵作用。此外我們也研究了氮?dú)馀c氧

4、氣對(duì)還原過(guò)程的影響，結(jié)果顯示二者對(duì)還原過(guò)程無(wú)明顯影響
　　 3.研究常見(jiàn)離子對(duì)碳量子點(diǎn)的熒光的影響。
　　 采用經(jīng)過(guò)水熱和硼氫化鈉還原的高量子產(chǎn)率的碳量子點(diǎn)為熒光基團(tuán)，研究了不同離子對(duì)量子點(diǎn)的熒光淬滅作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)離子中，亞硝酸根對(duì)量子點(diǎn)有很強(qiáng)好的淬滅作，用而其余草酸根，氟離子，磷酸根，硫酸根，氯離子，硫代硫酸根，碘離子，硝酸根，溴離子，乙酸根，高氯酸根等十一種常見(jiàn)離子幾乎對(duì)碳量子點(diǎn)均沒(méi)有淬滅作用，這使我們能夠選擇性