本文關(guān)鍵詞：碳基熒光材料的制備、發(fā)光機(jī)理及水相應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《河南師范大學(xué)》 2015年

雜原子共摻雜碳點(diǎn)的制備及其在金屬離子檢測(cè)中的應(yīng)用

徐攀攀  

【摘要】：碳點(diǎn)是一類粒徑一般小于10 nm的新型碳材料。它具有優(yōu)異的光學(xué)性能,可調(diào)的激發(fā)和發(fā)射行為,較高的熒光穩(wěn)定性,較低的毒性和良好的生物相容性,在越來(lái)越多的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,逐漸成為納米碳材料中的一顆新星。目前,人們致力于探索制備高量子產(chǎn)率碳點(diǎn)的方法。離子液體一般都含有較大體積的有機(jī)含氮陽(yáng)離子,既可以作為含碳的原料,也可以作為含氮的原料,是合成氮摻雜碳點(diǎn)的一種理想的前驅(qū)體。基于此,本文對(duì)離子液體在共摻雜碳點(diǎn)的制備方面進(jìn)行了初步探索。主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新如下:1.利用濃硫酸碳化1-丁基-3-甲基咪唑2-氨-3-巰基丙酸鹽([C4mim][Cys])離子液體,制備了氮/硫共摻雜碳點(diǎn)(N/S-CDs)。利用紫外-可見吸收光譜、熒光光譜研究了碳點(diǎn)的光學(xué)性能。所制備的N/S-CDs具有較好的水溶性,較高的抗光漂白性和依賴激發(fā)波長(zhǎng)變化的熒光發(fā)射行為。N/S-CDs中摻雜的硫元素以兩種形式存在:噻吩硫和硫的氧化物。前者來(lái)自于前驅(qū)體[C4mim][Cys],后者來(lái)自于硫酸。此外,用所制備的碳點(diǎn)作為熒光探針,檢測(cè)了水溶液中的Cu2+,具有較好的回收率。2.利用水熱法處理[C4mim][Cys]離子液體和聚乙二醇PEG2000N制備了氮/硫共摻雜碳點(diǎn)(N/S-CDs)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),碳點(diǎn)的粒徑逐漸變小,從無(wú)定型轉(zhuǎn)變?yōu)橛芯徒Y(jié)構(gòu)的碳點(diǎn),同時(shí)碳點(diǎn)的量子產(chǎn)率也隨之增大,高溫有利于高量子產(chǎn)率碳點(diǎn)的形成。制備過(guò)程中,加入的水的量對(duì)碳點(diǎn)的量子產(chǎn)率也有很大的影響。通過(guò)對(duì)比兩種碳點(diǎn)(N-CDs和N/S-CDs)的性能和結(jié)構(gòu),探究了摻雜的硫元素對(duì)碳點(diǎn)光學(xué)性能的影響。結(jié)果表明N/S-CDs中摻雜的硫元素協(xié)同氮共同促進(jìn)了碳點(diǎn)量子產(chǎn)率的提高。此外,用所制備的N/S-CDs作為熒光探針,檢測(cè)了水溶液中的Hg2+,具有較高的選擇性和靈敏度。3.利用水熱法處理1-丁基-3-甲基咪唑溴([C4mim][Br])離子液體和聚乙二醇PEG2000N,制備了水溶性的、氮/溴共摻雜碳點(diǎn)(N/Br-CDs),建立了一種操作簡(jiǎn)便、綠色環(huán)保的制備高量子產(chǎn)率碳點(diǎn)的新方法。所制備的碳點(diǎn)具有較高的抗光漂白性和依賴激發(fā)波長(zhǎng)變化的熒光發(fā)射特性,同時(shí)還具有上轉(zhuǎn)換熒光性能。碳點(diǎn)的量子產(chǎn)率高達(dá)51.7%,明顯高于用同樣的方法處理[C4mim][Cys]離子液體所制備的碳點(diǎn)(N/S-CDs)的量子產(chǎn)率(13.71%)�？赡艿脑蚴堑�/溴共摻雜碳點(diǎn)中溴原子的引入,在某種程度上改變了碳點(diǎn)的表面結(jié)構(gòu)或者促進(jìn)了發(fā)光基團(tuán)的產(chǎn)生,表面修飾劑PEG的功能化修飾也起到了促進(jìn)作用。該方法的建立為雜原子共摻雜的、高量子產(chǎn)率碳點(diǎn)的制備開辟了一條簡(jiǎn)便、環(huán)境友好的合成路線。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ127.11
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻(xiàn)

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購(gòu)買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄭曉雨;蘇方遠(yuǎn);楊全紅;康飛宇;;石墨烯在鋰系二次電池中的應(yīng)用:進(jìn)展與展望[J];功能材料;2013年19期

2 朱成周;韓磊;董紹俊;;基于功能性納米材料的新型電化學(xué)界面的構(gòu)筑以及相關(guān)應(yīng)用(英文)[J];電化學(xué);2014年03期

3 董友珍;;直接甲醇燃料電池中碳基非貴金屬陰極催化劑的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2014年23期

4 鄭銳萍;廖世軍;;碳材料的摻雜改性及其用于燃料電池催化劑的研究[J];表面技術(shù);2015年01期

5 賴奇;羅學(xué)萍;;氧化石墨烯的制備和定性定量分析[J];材料研究學(xué)報(bào);2015年02期

6 董英鴿;楊金龍;丁艷麗;魏志佳;胡勝亮;;氨基化碳量子點(diǎn)與二氧化鈦復(fù)合催化性能研究[J];功能材料;2015年06期

7 Ning Li;Yilin Cheng;Qin Song;Ziyun Jiang;Mingliang Tang;Guosheng Cheng;;Graphene meets biology[J];Chinese Science Bulletin;2014年13期

8 Yangyang Wen;Congcong Huang;Lianzhou Wang;Denisa Hulicova-Jurcakova;;Heteroatom-doped graphene for electrochemical energy storage[J];Chinese Science Bulletin;2014年18期

9 WANG Wei;CHENG Lu;LIU WenGuang;;Biological applications of carbon dots[J];Science China(Chemistry);2014年04期

10 WENG ZhuLin;XU Zhen;GAO Chao;;Highly oxidized graphene with enhanced fluorescence and its direct fluorescence visualization[J];Science China(Chemistry);2014年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 任娜;生物醫(yī)用鈦基植入體材料表面納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及其生物學(xué)性能研究[D];山東大學(xué);2013年

2 李彩霞;石墨烯及其組裝材料的制備與表征[D];華東師范大學(xué);2013年

3 查正寶;可視化光熱治療用微納米近紅外吸收劑的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 郭莉;氧化石墨烯的激光微納加工與器件制備[D];吉林大學(xué);2013年

5 葉宗煌;基于石墨烯構(gòu)建新型生物傳感器的研究[D];南京大學(xué);2014年

6 趙欣;氧化石墨烯及其雜化材料超快光學(xué)非線性研究[D];南開大學(xué);2013年

7 陸躍翔;多功能材料在光學(xué)陣列傳感器中的應(yīng)用研究[D];清華大學(xué);2013年

8 劉純;石墨烯與拓?fù)浣^緣體2μm波段被動(dòng)調(diào)Q雙包層摻Tm~(3+)光纖激光器的研究[D];廈門大學(xué);2014年

9 譚德志;液相脈沖激光燒蝕法制備功能納米材料[D];浙江大學(xué);2014年

10 朱守俊;碳基熒光材料的制備、發(fā)光機(jī)理及水相應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馮亞強(qiáng);石墨烯量子點(diǎn)的制備、表征及應(yīng)用探索[D];蘭州理工大學(xué);2013年

2 延佳;硅納米線陣列磁控濺射鎳膜上化學(xué)氣相沉積（CVD）石墨烯的研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2013年

3 劉易斯;水溶性量子點(diǎn)的合成及其生物應(yīng)用的研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

4 劉波;[D];西南科技大學(xué);2013年

5 向彩云;基于電致化學(xué)發(fā)光新方法的研究[D];南昌大學(xué);2013年

6 李翠云;石墨烯基光催化劑的制備及其對(duì)甲基橙光催化降解的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

7 孫云;基于聚乙烯亞胺的視療一體化納米顆粒的合成與應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

8 李俊杰;低溫制備摻雜石墨烯[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

9 周進(jìn);功能化碳納米材料的制備及其熒光性能研究[D];浙江師范大學(xué);2013年

10 王圣;量子點(diǎn)及其納米復(fù)合物的制備與生物分析應(yīng)用[D];安徽理工大學(xué);2013年

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 于慧;于美燕;張玥;孫偉偉;劉盈;;N與過(guò)渡金屬共摻雜TiO_2理論模型的設(shè)計(jì)[J];人工晶體學(xué)報(bào);2013年06期

2 王劍波,張景來(lái),盧壽慈;金屬共摻雜對(duì)TiO_2光催化性能的影響[J];安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年03期

3 施晶瑩;冷文華;程小芳;張昭;張鑒清;曹楚南;;鈷氮共摻雜TiO_2薄膜的制備及其光電化學(xué)性質(zhì)[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2007年09期

4 王鐵;王曰燕;韓志杰;;鐵和鑭共摻雜二氧化鈦的光催化活性[J];應(yīng)用化工;2008年08期

5 戎根苗;唐瑩;衣立新;呂燕伍;安宏林;;氟磷共摻雜二氧化硅光纖預(yù)制棒的表面晶化[J];光子學(xué)報(bào);2009年05期

6 劉園園;高洪濤;劉廣軍;;N、S共摻雜納米二氧化鈦的水熱法制備和表征[J];濟(jì)寧學(xué)院學(xué)報(bào);2010年06期

7 呂媛;倪伶俐;楊平;曹勇;;鉻和硫共摻雜二氧化鈦催化劑的制備及其可見光催化性能[J];催化學(xué)報(bào);2007年11期

8 周華;張海朗;;Mg、F共摻雜鋰錳尖晶石的合成與性能研究[J];化工新型材料;2008年03期

9 張來(lái)軍;陳發(fā)云;鄒如意;陳廣大;張一兵;;鐵氮共摻雜制備TiO_2及其藍(lán)光下的光催化性能[J];電子元件與材料;2010年06期

10 康睿;王昕;劉子峰;王靜;;釓、銪共摻雜合成LaPO_4及發(fā)光性能研究[J];中國(guó)稀土學(xué)報(bào);2011年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳娟;侯健;張敏;楊建軍;;水熱法制備鉬氮共摻雜二氧化鈦納米管陣列薄膜及其性能研究[A];第十三屆全國(guó)太陽(yáng)能光化學(xué)與光催化學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)術(shù)論文集[C];2012年

2 李榮斌;;硼-氮原子共摻雜金剛石研究[A];2006年全國(guó)功能材料學(xué)術(shù)年會(huì)專輯[C];2006年

3 沈少華;延衛(wèi);郭烈錦;;碳氮共摻雜二氧化鈦的合成與制氫性能研究[A];2004年全國(guó)太陽(yáng)能光化學(xué)與光催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

4 王藝聰;林月緒;林深;;氮硫共摻雜錫酸鋅的制備及其可見光催化性能[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第11分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

5 司偉;翟玉春;丁超;;激活離子共摻雜納米晶Y_2O_3:Eu~(3+)的熒光性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2006年

6 張玲;李玲;牟宗剛;;B、C、N共摻雜對(duì)TiO_2微結(jié)構(gòu)及催化性能的影響研究[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

7 高堃;傅敏;湯敏;;鐵氮共摻雜納米TiO_2的結(jié)構(gòu)及光催化性活性[A];重慶市化學(xué)化工學(xué)會(huì)2009學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

8 周亮;馮婧;鄧瑞平;李曉娜;李希艷;張洪杰;;載流子平衡的改善和復(fù)合區(qū)間的加寬延緩了銪配合物共摻雜電致發(fā)光器件的效率衰減[A];第七屆全國(guó)稀土發(fā)光材料學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

9 馮寧東;鄭安民;王強(qiáng);徐君;喻志武;鄧風(fēng);;硼氮共摻雜TiO_2中硼結(jié)構(gòu)的固體核磁共振研究[A];第十五屆全國(guó)分子篩學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

10 王藝聰;林深;;氮、硫共摻雜錫酸鍶的制備及其可見光催化性能[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第11分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王輝;釔共摻雜的摻鉺氧化鋁光致發(fā)光增強(qiáng)機(jī)制研究[D];大連理工大學(xué);2008年

2 徐凌;金屬非金屬共摻雜TiO_2的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

3 申赫;穩(wěn)定的鋰氮共摻雜p型氧化鋅及其光電器件研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2014年

4 孫現(xiàn)科;共摻雜SiC基稀磁半導(dǎo)體的局域結(jié)構(gòu)、磁和電輸運(yùn)性能[D];天津大學(xué);2014年

5 劉一鳴;多層復(fù)合與共摻雜TiO_2薄膜的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究[D];太原理工大學(xué);2014年

6 王嘯;稀土共摻雜氧化物的光致發(fā)光的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

7 陳琦麗;N/F摻雜及N-F共摻雜TiO_2(101)表面特性的第一性原理研究[D];華中科技大學(xué);2009年

8 王加軍;半導(dǎo)體光催化材料中摻雜和耦合機(jī)理的第一性原理研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

9 袁國(guó)棟;Al-N共摻雜實(shí)現(xiàn)p型ZnO的機(jī)理及其相關(guān)器件基礎(chǔ)研究[D];浙江大學(xué);2006年

10 何恩節(jié);基于稀土氟化物內(nèi)外環(huán)境演變的熒光調(diào)控效應(yīng)研究[D];陜西師范大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐攀攀;雜原子共摻雜碳點(diǎn)的制備及其在金屬離子檢測(cè)中的應(yīng)用[D];河南師范大學(xué);2015年

2 吳娟;鉬（鎢）氮共摻雜二氧化鈦納米管陣列薄膜的制備及其可見光催化性能研究[D];河南大學(xué);2013年

3 劉清路;硫與不同離子共摻雜二氧化鈦的理論研究[D];云南大學(xué);2015年

4 姚金寶;多元金屬離子共摻雜對(duì)氧化鋅晶體磁性的影響[D];河北大學(xué);2009年

5 王林浩;金屬共摻雜納米二氧化鈦的制備及其光催化性能研究[D];河南師范大學(xué);2012年

6 王文英;摻雜及共摻雜TiO_2的制備及其性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

7 韋存福;微波輔助N、S共摻雜納米TiO_2制備、表征及光催化性能研究[D];重慶大學(xué);2008年

8 蘭茜;非金屬與稀土元素鑭共摻雜二氧化鈦光催化劑的制備及光催化性能研究[D];華東理工大學(xué);2013年

9 黃東升;鐵、氮共摻雜二氧化鈦粉末光催化性能和薄膜親水性能的研究[D];廈門大學(xué);2007年

10 張慶祝;鋯、硫共摻雜二氧化鈦和氧硫鈦釤的制備及其可見光催化制氫性能[D];南昌大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：碳基熒光材料的制備、發(fā)光機(jī)理及水相應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：193391