新型石墨烯量子點(diǎn)的構(gòu)建、性能及分析應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2022-01-24 18:45
石墨烯量子點(diǎn),是既具有石墨烯的片狀結(jié)構(gòu),又具有量子點(diǎn)能夠發(fā)光的性質(zhì)的碳納米材料。石墨烯量子點(diǎn)具有低毒環(huán)保、光致發(fā)光穩(wěn)定、熒光量子產(chǎn)率高和生物相容性好等優(yōu)點(diǎn),利用石墨烯量子點(diǎn)不同的性質(zhì)應(yīng)用于光電傳感器,生物成像,光電催化,醫(yī)學(xué)診斷等不同的領(lǐng)域。但由于目前所制備的石墨烯量子點(diǎn)仍具有合成方法復(fù)雜、制備出的石墨烯量子點(diǎn)具有強(qiáng)親水性缺少疏水性、熒光量子產(chǎn)率低、性能單一等缺點(diǎn),極大地限制了它的應(yīng)用,所以開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單且易于功能化的石墨烯量子點(diǎn)的合成方法,并制備出熒光強(qiáng)度高并具有多功能的新型石墨烯量子點(diǎn)尤為重要。本論文設(shè)計(jì)并分別采用水熱法與干燒法合成了新型的石墨烯量子點(diǎn),對(duì)它們的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行探究,新型的石墨烯量子點(diǎn)在不同方面的性能有所提高,開(kāi)拓了石墨烯量子點(diǎn)在分析檢測(cè)、細(xì)胞成像、新型材料的制備等領(lǐng)域的應(yīng)用。在石墨烯量子點(diǎn)表面引入D-青霉胺制備的D-青霉胺功能化石墨烯量子點(diǎn),制備出的量子點(diǎn)具有極強(qiáng)的熒光強(qiáng)度,由于它能與Fe3+發(fā)生強(qiáng)的配位作用,可設(shè)計(jì)為熒光傳感器檢測(cè)Fe3+。以檸檬酸和D-青霉胺通過(guò)一步水熱法制得的D-青霉胺功能化石墨烯量子點(diǎn)具有極高的熒光量...
【文章來(lái)源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
酸氧化法合成石墨烯量子點(diǎn)圖
圖 1-1：酸氧化法合成石墨烯量子點(diǎn)圖[22]Fig. 1-1: Diagram of acid oxidation methods for synthesizing GQDs[22]（2）電化學(xué)法電化學(xué)法是將前驅(qū)體作為電極，通過(guò)施加電壓使前驅(qū)體發(fā)生氧化反應(yīng)裂解生成小尺石墨烯量子點(diǎn)。反應(yīng)機(jī)理主要是由水發(fā)生氧化反應(yīng)生產(chǎn)氧自由基，石墨通過(guò)氧的作氧化，變成小尺寸的石墨，之后，石墨片通過(guò)氧化反應(yīng)分解生成石墨烯量子點(diǎn)。通化學(xué)法制備石墨烯量子點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)在于制備出的石墨烯量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。2011 年人以石墨烯膜為工作電極，通過(guò)電化學(xué)法制備出了粒徑在 3~5 nm、厚度在 1~2 nm均一的石墨烯量子點(diǎn)，這種方法制備出的石墨烯量子點(diǎn)粒徑小于水熱法，厚度為水合成的 1~3 倍，產(chǎn)生綠色熒光，具有高穩(wěn)定性[23]。2012 年，如圖 1-2 所示，Shind以多層碳納米管為原通過(guò)兩步法制備石墨烯量子點(diǎn)，期間施加兩次電壓，破壞了多納米管碳 sp2雜化，使碳納米管氧化裂解，形成缺陷，經(jīng)過(guò) 15h 的氧化可以得到超1~3 原子層厚度）單分散、高質(zhì)量的二維的石墨烯量子點(diǎn)，通過(guò)控制不同溫度和不間可以得到不同粒徑的石墨烯量子點(diǎn)，研究者制備了粒徑分別為 3nm，5nm，8nm，m 的石墨烯量子點(diǎn)，發(fā)綠色熒光[30]。
第一章 緒 論3）微波合成法波合成法是將前驅(qū)體置于微波下進(jìn)行輻射而得到小尺寸的石墨烯量子點(diǎn)。201人將氧化石墨烯、濃硫酸、濃硝酸混合置于微波照射下在 200℃下反應(yīng) 5 m3 所示，通過(guò)離心、透析得到粒徑為 3nm 的石墨烯量子點(diǎn)。隨著酸濃度的改變量子點(diǎn)間發(fā)生了聚合，石墨烯量子點(diǎn)的激發(fā)波長(zhǎng)能達(dá)到最大 350nm，發(fā)射波長(zhǎng)[24]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電化學(xué)法處理重金屬?gòu)U水的應(yīng)用研究[J]. 劉紹忠. 工業(yè)水處理. 2010(02)
[2]膜分離組合工藝在電鍍鎳漂洗水處理中的應(yīng)用[J]. 張建龍,葉海仁,劉志明,嚴(yán)立,史紅鉆,黃玉峰. 水處理技術(shù). 2009(11)
本文編號(hào)：3607104
【文章來(lái)源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
酸氧化法合成石墨烯量子點(diǎn)圖
圖 1-1：酸氧化法合成石墨烯量子點(diǎn)圖[22]Fig. 1-1: Diagram of acid oxidation methods for synthesizing GQDs[22]（2）電化學(xué)法電化學(xué)法是將前驅(qū)體作為電極，通過(guò)施加電壓使前驅(qū)體發(fā)生氧化反應(yīng)裂解生成小尺石墨烯量子點(diǎn)。反應(yīng)機(jī)理主要是由水發(fā)生氧化反應(yīng)生產(chǎn)氧自由基，石墨通過(guò)氧的作氧化，變成小尺寸的石墨，之后，石墨片通過(guò)氧化反應(yīng)分解生成石墨烯量子點(diǎn)。通化學(xué)法制備石墨烯量子點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)在于制備出的石墨烯量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。2011 年人以石墨烯膜為工作電極，通過(guò)電化學(xué)法制備出了粒徑在 3~5 nm、厚度在 1~2 nm均一的石墨烯量子點(diǎn)，這種方法制備出的石墨烯量子點(diǎn)粒徑小于水熱法，厚度為水合成的 1~3 倍，產(chǎn)生綠色熒光，具有高穩(wěn)定性[23]。2012 年，如圖 1-2 所示，Shind以多層碳納米管為原通過(guò)兩步法制備石墨烯量子點(diǎn)，期間施加兩次電壓，破壞了多納米管碳 sp2雜化，使碳納米管氧化裂解，形成缺陷，經(jīng)過(guò) 15h 的氧化可以得到超1~3 原子層厚度）單分散、高質(zhì)量的二維的石墨烯量子點(diǎn)，通過(guò)控制不同溫度和不間可以得到不同粒徑的石墨烯量子點(diǎn)，研究者制備了粒徑分別為 3nm，5nm，8nm，m 的石墨烯量子點(diǎn)，發(fā)綠色熒光[30]。
第一章 緒 論3）微波合成法波合成法是將前驅(qū)體置于微波下進(jìn)行輻射而得到小尺寸的石墨烯量子點(diǎn)。201人將氧化石墨烯、濃硫酸、濃硝酸混合置于微波照射下在 200℃下反應(yīng) 5 m3 所示，通過(guò)離心、透析得到粒徑為 3nm 的石墨烯量子點(diǎn)。隨著酸濃度的改變量子點(diǎn)間發(fā)生了聚合，石墨烯量子點(diǎn)的激發(fā)波長(zhǎng)能達(dá)到最大 350nm，發(fā)射波長(zhǎng)[24]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電化學(xué)法處理重金屬?gòu)U水的應(yīng)用研究[J]. 劉紹忠. 工業(yè)水處理. 2010(02)
[2]膜分離組合工藝在電鍍鎳漂洗水處理中的應(yīng)用[J]. 張建龍,葉海仁,劉志明,嚴(yán)立,史紅鉆,黃玉峰. 水處理技術(shù). 2009(11)
本文編號(hào)：3607104
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