以黃瓜為原料,采用水熱法合成了熒光納米碳點,實現(xiàn)了對Fe³⁺的特異性熒光檢測。利用透射電子顯微鏡和X射線光電子能譜儀對納米碳點的形貌和微結(jié)構(gòu)進行了表征,并利用熒光光譜儀對納米碳點的熒光性能以及加入不同金屬離子后的熒光強度變化進行了測量。結(jié)果表明,合成的納米碳點分散性良好,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;當反應溫度為200℃、反應時間為12 h時,納米碳點的熒光性能最佳。Fe³⁺的加入能猝滅納米碳點的熒光,而其他金屬離子不會引起納米碳點熒光強度和發(fā)射峰位置的改變,表明綠色方法合成的納米碳點實現(xiàn)了對Fe³⁺的特異性熒光檢測。 

【文章來源】：發(fā)光學報. 2020年10期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

納米碳點的XPS譜。

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

采用TEM和高分辨TEM對納米碳點(反應溫度為200 ℃和反應時間為12 h條件下制備)的形貌和微觀結(jié)構(gòu)進行了表征。圖2(a)為納米碳點的TEM圖,可以發(fā)現(xiàn)納米碳點具有良好的分散性,且尺寸分布均勻,單個納米碳點的尺寸約為3 nm。圖2(b)為納米碳點的高分辨TEM圖,可以看到明顯的晶格條紋,表明納米碳點具有良好的結(jié)晶性。采用XPS技術(shù)對納米碳點(反應溫度為200 ℃和反應時間為12 h條件下制備)的化學組分和結(jié)構(gòu)進行了分析。圖3(a)為納米碳點的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元素摻雜的納米碳點。通過分峰,進一步分析了C 1s、N 1s和O 1s譜的價鍵結(jié)構(gòu),如圖3(b)、(c)、(d)所示。C 1s譜可以分成5個單峰,分別位于284.7,285.8,286.4,288.1,292.7 eV,對應于 C—C/C = C 、C—N、C—O、 C = Ο 和π-π*,而位于295.6 eV的峰對應于鉀離子的2p1,可能來自黃瓜中含有的鉀離子(圖3(b))[17]。N 1s譜可以分成兩個單峰,分別位于399.7 eV和401.4 eV,對應于吡咯氮和N—H(圖 3(c))[18]。O 1s譜可以分成兩個單峰,分別位于531.5 eV和533.2 eV,對應于 C = Ο 和C—O(圖3(d))[19]。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2933995