本文關(guān)鍵詞：碳納米材料的激光法制備及其紫外光學(xué)性能研究

  更多相關(guān)文章： 液相激光法 碳點(diǎn) 核殼結(jié)構(gòu) 紫外發(fā)光 影響因素 熒光機(jī)制

【摘要】：與有機(jī)熒光染料和半導(dǎo)體量子點(diǎn)相比,碳納米材料作為一種新興的熒光材料,具有穩(wěn)定、耐光漂白、易制備,及低毒、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在光電子器件、生物標(biāo)記、成像、分析檢測(cè)等眾多領(lǐng)域具有應(yīng)用。由于其獨(dú)特而新穎的性質(zhì)和廣泛的應(yīng)用前景,吸引了越來(lái)越多科學(xué)家對(duì)其制備方法、性能、機(jī)理,以及應(yīng)用拓展等方面的研究和探索,但目前所制得的碳點(diǎn)熒光多位于藍(lán)色、綠色,及黃色等可見(jiàn)光區(qū),且碳點(diǎn)熒光理論仍然存在較大爭(zhēng)議。本論文在前人的基礎(chǔ)上采用簡(jiǎn)單一步法制備出具有紫外、深紫外發(fā)光性能的熒光碳納米材料,并對(duì)其發(fā)光特點(diǎn)、機(jī)理及影響因素進(jìn)行了研究和探索。首先,以金屬靶材、石墨粉為原料,通過(guò)液相激光輻照/燒蝕的簡(jiǎn)單一步法,快速、綠色的制備出純凈、水溶性好、穩(wěn)定性好,具有紫外、深紫外發(fā)光性能的熒光碳點(diǎn)和熒光碳?xì)蛹{米顆粒,且其發(fā)射峰不隨激發(fā)波長(zhǎng)的改變而改變。其次,通過(guò)改變激光波長(zhǎng)、液相介質(zhì)和表面活性劑濃度,在不同條件下制備出熒光碳點(diǎn),結(jié)果表明,在激光通量為200 mJ/pulse,波長(zhǎng)為523 nm的激光下制得的碳點(diǎn)尺寸較小;水介質(zhì)中制得的碳點(diǎn)不具有熒光;氨水中制得的碳點(diǎn)熒光發(fā)生紅移,位于425 nm的紫光區(qū);隨著表面活性劑濃度增加,碳點(diǎn)尺寸減小,當(dāng)顆粒尺寸減小到一定程度時(shí),會(huì)造成熒光藍(lán)移,從370 nm的紫外區(qū)到達(dá)290 nm的深紫外區(qū)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析,提出了該碳點(diǎn)紫外、深紫外發(fā)光的熒光機(jī)理。最后,通過(guò)在有機(jī)溶劑中,激光轟擊不同金屬靶材,制備出具有不同金屬核心的碳?xì)蛹{米顆粒。通過(guò)酸逐步刻蝕的方法,發(fā)現(xiàn)不同金屬等離子體對(duì)碳?xì)訜晒庠鰪?qiáng)效果不同,釩、鉻、鈦、鋁四種金屬對(duì)碳?xì)訜晒庠鰪?qiáng)因子分別為2.58、4.85、3.79和3.85,并分析提出了金屬核心與碳?xì)訜晒獾谋砻嬖鰪?qiáng)機(jī)制。
【關(guān)鍵詞】：液相激光法 碳點(diǎn) 核殼結(jié)構(gòu) 紫外發(fā)光 影響因素 熒光機(jī)制
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O613.71;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-24
• 1.1 引言13
• 1.2 研究背景13-14
• 1.3 碳點(diǎn)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)14-18
• 1.3.1 結(jié)構(gòu)14-15
• 1.3.2 紫外吸收性質(zhì)15
• 1.3.3 光致發(fā)光性質(zhì)15-17
• 1.3.4 其他優(yōu)異性質(zhì)17-18
• 1.4 碳點(diǎn)制備方法18-22
• 1.4.1 液相激光燒蝕法19-21
• 1.4.2 液相激光輻照法21-22
• 1.5 碳點(diǎn)應(yīng)用22-23
• 1.6 論文研究目的及意義23-24
• 第二章 樣品制備和表征方法24-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原料24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置24-27
• 2.2.1 碳點(diǎn)制備25
• 2.2.2 碳?xì)蛹{米顆粒制備25-27
• 2.3 樣品結(jié)構(gòu)性能表征27-28
• 2.3.1 透射電子顯微鏡27-28
• 2.3.2 傅里葉紅外28
• 2.4 樣品光學(xué)性能表征28-30
• 2.4.1 紫外-可見(jiàn)吸收28-29
• 2.4.2 光致發(fā)光29-30
• 第三章 碳點(diǎn)的激光法制備和發(fā)光性能30-50
• 3.1 引言30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容30-31
• 3.2.1 不同激光波長(zhǎng)下制備熒光碳點(diǎn)30
• 3.2.2 不同液相介質(zhì)中制備熒光碳點(diǎn)30-31
• 3.2.3 不同表面活性劑濃度下制備熒光碳點(diǎn)31
• 3.3 結(jié)果和討論31-47
• 3.3.1 激光波長(zhǎng)對(duì)碳點(diǎn)的影響32-36
• 3.3.2 液相介質(zhì)對(duì)碳點(diǎn)的影響36-41
• 3.3.3 表面活性劑濃度對(duì)碳點(diǎn)的影響41-47
• 3.4 機(jī)理探討47-48
• 3.4.1 液相激光輻照法制備碳點(diǎn)機(jī)理47
• 3.4.2 碳點(diǎn)熒光影響機(jī)理47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第四章 碳?xì)拥募す夥ㄖ苽浜桶l(fā)光性能50-66
• 4.1 引言50
• 4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容50-51
• 4.2.1 熒光碳?xì)蛹{米顆粒的制備50-51
• 4.2.2 酸刻蝕碳?xì)蛹{米顆粒51
• 4.3 結(jié)果和討論51-62
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)物影響52-53
• 4.3.2 碳?xì)蛹{米顆粒性能表征53-57
• 4.3.3 酸刻蝕碳?xì)蛹{米顆粒性能表征57-62
• 4.4 機(jī)理探討62-64
• 4.4.1 液相激光燒蝕法制備碳?xì)蛹{米顆粒機(jī)理62-63
• 4.4.2 金屬對(duì)碳?xì)訜晒庾饔脵C(jī)理63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 第五章 結(jié)論和展望66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-76
• 致謝76-77
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：1042884