以黃瓜為原料,采用水熱法合成了熒光納米碳點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)Fe³⁺的特異性熒光檢測(cè)。利用透射電子顯微鏡和X射線光電子能譜儀對(duì)納米碳點(diǎn)的形貌和微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并利用熒光光譜儀對(duì)納米碳點(diǎn)的熒光性能以及加入不同金屬離子后的熒光強(qiáng)度變化進(jìn)行了測(cè)量。結(jié)果表明,合成的納米碳點(diǎn)分散性良好,尺寸約為3 nm左右。在365 nm紫外光激發(fā)下,其發(fā)射峰位于435 nm;當(dāng)反應(yīng)溫度為200℃、反應(yīng)時(shí)間為12 h時(shí),納米碳點(diǎn)的熒光性能最佳。Fe³⁺的加入能猝滅納米碳點(diǎn)的熒光,而其他金屬離子不會(huì)引起納米碳點(diǎn)熒光強(qiáng)度和發(fā)射峰位置的改變,表明綠色方法合成的納米碳點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)Fe³⁺的特異性熒光檢測(cè)。 

【文章來(lái)源】：發(fā)光學(xué)報(bào). 2020年10期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

納米碳點(diǎn)的XPS譜。

以黃瓜為原料,采用綠色方法合成了納米碳點(diǎn)。首先,采用三用紫外分析儀,觀察到在365 nm波長(zhǎng)激發(fā)下,納米碳點(diǎn)的熒光最強(qiáng)。因此,設(shè)定激發(fā)光波長(zhǎng)為365 nm,采用熒光光譜儀研究了不同反應(yīng)條件對(duì)納米碳點(diǎn)發(fā)光性能的影響。當(dāng)反應(yīng)溫度為200 ℃時(shí),改變反應(yīng)時(shí)間合成的納米碳點(diǎn)的發(fā)射光譜如圖1(a)所示,可以發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,納米碳點(diǎn)的熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng);當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為10 h和12 h時(shí),合成的納米碳點(diǎn)的熒光性能最佳。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為12 h時(shí),改變反應(yīng)溫度合成的納米碳點(diǎn)的發(fā)射光譜如圖1(b)所示,可以看出隨著反應(yīng)溫度的升高,納米碳點(diǎn)的熒光強(qiáng)度逐漸增加;當(dāng)反應(yīng)溫度為200 ℃時(shí),合成的納米碳點(diǎn)的熒光性能最佳。因此,當(dāng)反應(yīng)溫度為200 ℃、反應(yīng)時(shí)間為12 h時(shí),采用綠色方法合成的納米碳點(diǎn)具有最佳的熒光發(fā)射性能,發(fā)射峰位于435 nm。3.2 納米碳點(diǎn)的形貌和結(jié)構(gòu)表征

采用TEM和高分辨TEM對(duì)納米碳點(diǎn)(反應(yīng)溫度為200 ℃和反應(yīng)時(shí)間為12 h條件下制備)的形貌和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。圖2(a)為納米碳點(diǎn)的TEM圖,可以發(fā)現(xiàn)納米碳點(diǎn)具有良好的分散性,且尺寸分布均勻,單個(gè)納米碳點(diǎn)的尺寸約為3 nm。圖2(b)為納米碳點(diǎn)的高分辨TEM圖,可以看到明顯的晶格條紋,表明納米碳點(diǎn)具有良好的結(jié)晶性。采用XPS技術(shù)對(duì)納米碳點(diǎn)(反應(yīng)溫度為200 ℃和反應(yīng)時(shí)間為12 h條件下制備)的化學(xué)組分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。圖3(a)為納米碳點(diǎn)的XPS全譜分布圖,可以看到屬于C 1s、N 1s和O 1s的特征峰,表明采用綠色方法合成了N元素?fù)诫s的納米碳點(diǎn)。通過(guò)分峰,進(jìn)一步分析了C 1s、N 1s和O 1s譜的價(jià)鍵結(jié)構(gòu),如圖3(b)、(c)、(d)所示。C 1s譜可以分成5個(gè)單峰,分別位于284.7,285.8,286.4,288.1,292.7 eV,對(duì)應(yīng)于 C—C/C = C 、C—N、C—O、 C = Ο 和π-π*,而位于295.6 eV的峰對(duì)應(yīng)于鉀離子的2p1,可能來(lái)自黃瓜中含有的鉀離子(圖3(b))[17]。N 1s譜可以分成兩個(gè)單峰,分別位于399.7 eV和401.4 eV,對(duì)應(yīng)于吡咯氮和N—H(圖 3(c))[18]。O 1s譜可以分成兩個(gè)單峰,分別位于531.5 eV和533.2 eV,對(duì)應(yīng)于 C = Ο 和C—O(圖3(d))[19]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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