【摘要】：碳點(diǎn),又稱碳量子點(diǎn),它是以碳元素為主的碳骨架結(jié)構(gòu),近球形,顆粒尺寸在10nm以下,表面含有大量可反應(yīng)的功能基團(tuán),如-OH,-COOH等,具備優(yōu)異的熒光性能、生物相容性、低毒性和良好的光穩(wěn)定性,并在熒光顯示、光轉(zhuǎn)換、生化檢測、生物成像等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本論文以碳點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),制備得到了兩種不同的碳點(diǎn)熒光復(fù)合材料并分別研究了其在化學(xué)傳感、橡膠領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。1.以檸檬酸(CA)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)為原料,通過一步水熱法合成高熒光碳點(diǎn),量子產(chǎn)率達(dá)86%。并對熒光碳點(diǎn)進(jìn)行均相離子檢測,發(fā)現(xiàn)其對Fe~(3+)有特異性選擇作用,計(jì)算了離子最低檢測限3.9 μ mol。以自制碳點(diǎn)為熒光傳感元素,玻璃板為傳感膜基質(zhì),分子自組裝法制備了碳點(diǎn)熒光膜傳感器,并用于檢測Fe~(3+),計(jì)算了最低檢測限3.8 μmol。此外還從碳點(diǎn)含量、溶劑、溫度等方面著重分析了其對熒光膜傳感器成膜的影響,發(fā)現(xiàn)碳點(diǎn)含量為10%、溶劑為三氯甲烷、組裝溫度為50℃時,可以制備出熒光強(qiáng)度高、膜覆蓋均勻致密的碳點(diǎn)熒光膜傳感器。2.以檸檬酸,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷以及二氧化硅為原料,一步水熱法合成白炭黑改性的碳點(diǎn)納米熒光粉(SiO_2@CDs),并將其加入硅橡膠中,制備出具有熒光功能的硅橡膠復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),添加1份SiO_2@CDs熒光粉的硅橡膠具備十分優(yōu)異的熒光性能和很高的透過率(大于80%)。此外,老化實(shí)驗(yàn)表明,添加WL-180型SiO_2@CDs熒光粉可以一定程度提高硅橡膠的抗老化性能。最后,還探究了不同二氧化硅類型熒光粉對硅橡膠熒光性能的影響,發(fā)現(xiàn)添加WL-180型熒光粉的硅橡膠具有更加優(yōu)異的熒光特性。
【圖文】：

形成高溫高壓環(huán)境，有利于有機(jī)物碳化直至形成碳點(diǎn)。Ｄｏｎｇ等［１８］以檸檬酸和枝化的逡逑聚乙烯亞胺（ＢＰＥＩ）為原料２００°Ｃ—步水熱法合成了氨基功能化的碳量子點(diǎn)，量子產(chǎn)逡逑率達(dá)４２．５％，如圖１－１所示。Ｙａｎｇ等［１９１邋一步水熱法合成了富氨基的殼聚糖的碳點(diǎn)，他逡逑們在１８０邋Ｘ：，邋１２ｈ條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到發(fā)藍(lán)光的碳點(diǎn)，并用于生物成像。Ｄｕｌ２Ｇ］逡逑等以檸檬酸和硅烷偶聯(lián)劑為原料一步水熱法合成水溶性硅烷化碳點(diǎn)，顆粒尺寸在５ｎｍ逡逑左右，在紫外燈下發(fā)強(qiáng)烈藍(lán)熒光，量子產(chǎn)率高達(dá)８２％。水熱法制備碳點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)在于碳逡逑點(diǎn)粒徑小且分布均勻，晶粒發(fā)育完整，團(tuán)聚較少等。逡逑ｃａ邋、邐：心邋＇＋■邋ｒ逡逑２００邋．ｃ邐Ｃｏｒｅ逡逑…一邋廠．．．．邐：\逡逑、ｊＢＰＥＩ￣ｃａｐｐｅｄ邋ＣＱＤｓ逡逑圖１－１ＢＰＥＩ包裹的碳點(diǎn)合成機(jī)理圖［１８】逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋ＢＰＥＩ邋ｃｏａｔｅｄ邋ｃａｒｂｏｎ邋ｄｏｔｓ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｄｉａｇｒａｍ１１８１逡逑化學(xué)熱法也是熱解法的一種，，一般采用濃硫酸脫水碳化有機(jī)物的方法。Ｓｏｕｒｏｖ等逡逑３逡逑

形成高溫高壓環(huán)境，有利于有機(jī)物碳化直至形成碳點(diǎn)。Ｄｏｎｇ等［１８］以檸檬酸和枝化的逡逑聚乙烯亞胺（ＢＰＥＩ）為原料２００°Ｃ—步水熱法合成了氨基功能化的碳量子點(diǎn)，量子產(chǎn)逡逑率達(dá)４２．５％，如圖１－１所示。Ｙａｎｇ等［１９１邋一步水熱法合成了富氨基的殼聚糖的碳點(diǎn)，他逡逑們在１８０邋Ｘ：，邋１２ｈ條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到發(fā)藍(lán)光的碳點(diǎn)，并用于生物成像。Ｄｕｌ２Ｇ］逡逑等以檸檬酸和硅烷偶聯(lián)劑為原料一步水熱法合成水溶性硅烷化碳點(diǎn)，顆粒尺寸在５ｎｍ逡逑左右，在紫外燈下發(fā)強(qiáng)烈藍(lán)熒光，量子產(chǎn)率高達(dá)８２％。水熱法制備碳點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)在于碳逡逑點(diǎn)粒徑小且分布均勻，晶粒發(fā)育完整，團(tuán)聚較少等。逡逑ｃａ邋、邐：心邋＇＋■邋ｒ逡逑２００邋．ｃ邐Ｃｏｒｅ逡逑…一邋廠．．．．邐：\逡逑、ｊＢＰＥＩ￣ｃａｐｐｅｄ邋ＣＱＤｓ逡逑圖１－１ＢＰＥＩ包裹的碳點(diǎn)合成機(jī)理圖［１８】逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋ＢＰＥＩ邋ｃｏａｔｅｄ邋ｃａｒｂｏｎ邋ｄｏｔｓ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｄｉａｇｒａｍ１１８１逡逑化學(xué)熱法也是熱解法的一種，一般采用濃硫酸脫水碳化有機(jī)物的方法。Ｓｏｕｒｏｖ等逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2618364