碳點(CDs)作為一類新型的發(fā)光納米材料,具有粒徑小、原料廣泛、毒性低、水溶性好、生物相容性優(yōu)異、化學(xué)穩(wěn)定性強、抗光漂白性高和易功能化等優(yōu)點,在發(fā)光器件、藥物傳輸、化學(xué)分析、生物傳感等諸多領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而,碳點的制備多為液相合成法,升溫過程即開始了碳化,溫度區(qū)間比較寬,合成過程較為復(fù)雜,難以監(jiān)控,這導(dǎo)致碳點一致性較差。此外,部分方法還需要較為繁瑣的后處理、產(chǎn)率低、大規(guī)模制備亦較難。因此,本論文從碳點的固相合成法出發(fā),進一步拓展優(yōu)化,制備出具有優(yōu)異的光學(xué)性能的多功能碳點。首先提出了一種工藝操作簡單、易于規(guī)�；苽涞墓滔嗪铣煞�:以1,2,4-三氨基苯為唯一碳源,直接煅燒以制備紅光碳點(r-CDs),并優(yōu)化煅燒溫度及保溫時間以獲得高量子效率且具有優(yōu)異紅光發(fā)射性能的r-CDs。研究發(fā)現(xiàn),此r-CDs在比色和熒光雙模式下對溶液pH值的變化有很好的響應(yīng)。隨著緩沖溶液pH從4.0增加到8.0,日光下其顏色從紅色變?yōu)槌壬?再變?yōu)辄S色,而在紫外光照下,溶液的熒光發(fā)射峰從650 nm(紫色)移動到610 nm(橙色),最后藍移至585 nm(黃色),上述現(xiàn)象均能被肉眼觀察到。通過傅里葉變換紅...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 碳點的合成方法
        1.2.1 液相合成法
        1.2.2 固相合成法
    1.3 碳點的發(fā)光機理研究
        1.3.1 碳點的熒光性質(zhì)
        1.3.2 碳點的室溫磷光性質(zhì)
    1.4 碳點的應(yīng)用
        1.4.1 在生物成像和傳感領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.4.2 在防偽領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.5 本論文設(shè)計思路
第二章 固相合成法制備pH響應(yīng)的紅光碳點
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 測試儀器
        2.2.3 實驗步驟
        2.2.4 量子產(chǎn)率的計算方法
        2.2.5 緩沖溶液及pH試紙的制備
        2.2.6 毒性測試
        2.2.7 pH響應(yīng)的細(xì)胞成像
        2.2.8 測試方法及條件
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 紅光發(fā)射碳點(r-CDs)的制備及表征
        2.3.2 紅光發(fā)射碳點的pH響應(yīng)性研究
        2.3.3 pH響應(yīng)機制研究
        2.3.4 r-CDs對于細(xì)胞p H檢測的應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
第三章 熔融鹽法制備激發(fā)依賴的室溫磷光碳點及其光學(xué)性質(zhì)研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 測試儀器
        3.2.3 實驗步驟
            3.2.3.1 CDs@MS納米復(fù)合物的制備
            3.2.3.2 CD_S-Ⅰ-2到CD_S-Ⅰ-5納米復(fù)合物的制備
            3.2.3.3 不同金屬離子制備 CDs@MS 納米復(fù)合物的對照實驗
            3.2.3.4 CD_S-Ⅱ-2到 CD_S-Ⅱ-12納米復(fù)合物的制備
            3.2.3.5 碳三氮四(C₃N₄)粉末的制備
            3.2.3.6 測試方法及條件
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 CDs@MS納米復(fù)合材料的制備及光學(xué)性質(zhì)研究
        3.3.2 形貌結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 電子密度對磷光性質(zhì)的影響研究
        3.3.4 熔融鹽方法的優(yōu)異性
        3.3.5 在防偽領(lǐng)域的應(yīng)用
    3.4 本章小結(jié)
第四章 聚集誘導(dǎo)的水分散室溫磷光碳點的制備及光學(xué)性質(zhì)研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 測試儀器
        4.2.3 實驗步驟
            4.2.3.1 CDs@MP 納米復(fù)合材料的制備
            4.2.3.2 鹽基質(zhì)(MP)材料的制備
            4.2.3.3 CD_S-Ⅰ-1至CD_S-Ⅰ-10復(fù)合材料的制備
            4.2.3.4 CD_S-Ⅱ-1至CD_S-Ⅱ-7復(fù)合材料的制備
            4.2.3.5 測試方法及條件
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 CDs@MP納米復(fù)合材料的制備和反應(yīng)條件優(yōu)化
        4.3.2 CDs@MP納米復(fù)合材料的光學(xué)性質(zhì)研究
        4.3.3 CDs@MP納米復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu)分析
        4.3.4 CDs@MP納米復(fù)合材料的聚集誘導(dǎo)磷光性質(zhì)探究
        4.3.5 熔鹽法優(yōu)勢分析
        4.3.6 CDs@MP在溫度和p H檢測應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)與展望
    主要結(jié)論
    展望
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3830125