多色熒光碳量子點(diǎn)的合成及其復(fù)合高分子熒光薄膜的制備研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-07 19:40
近年來(lái),Ⅳ族的碳量子點(diǎn)(CQDs)作為新型的納米熒光材料,具有無(wú)毒環(huán)保、良好的生物相容性以及優(yōu)良的光學(xué)性能,如激發(fā)-發(fā)射波長(zhǎng)可調(diào)諧的熒光、上轉(zhuǎn)換熒光發(fā)射特性等受到科研界的普遍關(guān)注。但CQDs本身仍存在發(fā)光效率低且本征熒光發(fā)射范圍窄等缺點(diǎn),導(dǎo)致CQDs在發(fā)光材料和器件等方面的應(yīng)用受限。目前,已經(jīng)有包括表面官能團(tuán)的修飾、元素?fù)诫s以及與其它量子點(diǎn)復(fù)合等多種改性方法來(lái)提高CQDs的發(fā)光效率以及發(fā)射多色熒光。本文通過(guò)對(duì)CQDs進(jìn)行表面修飾和元素?fù)诫s修飾,實(shí)現(xiàn)了 CQDs的多色熒光發(fā)射性能并進(jìn)一步與高分子聚合物進(jìn)行復(fù)合,得到了具有穩(wěn)定熒光發(fā)射特性的復(fù)合高分子熒光薄膜。本論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:1、以不同來(lái)源的石墨碳棒為電極,NaOH的乙醇溶液為電解液,通過(guò)電解法得到碳量子點(diǎn)溶液。其中,市售石墨棒為原料制備的碳量子點(diǎn)粒徑為2~4nm,呈高分散狀態(tài),當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)λex=365 nm時(shí),熒光最大強(qiáng)度發(fā)射峰位在420 nm,采用溶劑揮發(fā)法制備了 CQDs/PMMA復(fù)合薄膜以及CQDs/PVA復(fù)合薄膜,有效地克服了 CQDs溶液熒光穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn),熒光穩(wěn)定性良好。2、以檸檬酸、尿素為原料,通過(guò)甲苯、二甲苯、...
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3?0-CQDs,?N-CQDs和N/S-CQDs的熒光機(jī)理圖
圖1-5可見(jiàn)光下Fe203/CQDs復(fù)合材料的光催化過(guò)程示意圖。t61]??Fig.?1-5?Schematic?model?for?the?photocatalytic?process?of?Fe2〇3/CQDs?composites?under?visible??light」61]??1.5.2碳量子點(diǎn)/有機(jī)聚合物復(fù)合材料??由于碳量子點(diǎn)受紫外激發(fā)后發(fā)射峰覆蓋可見(jiàn)光范圍,所以碳量子點(diǎn)可以作為??一種代替有機(jī)熒光粉的發(fā)光材料,并且可以與各種材質(zhì)的有機(jī)聚合物單體復(fù)合,??制備的復(fù)合材料在具備碳量子點(diǎn)的優(yōu)良光學(xué)性能的同時(shí),還具有高分子材料的特??性。同時(shí),固定在有機(jī)聚合物中的碳量子點(diǎn)比溶解在溶液中的碳量子點(diǎn)熒光性能??12??
這種改進(jìn)歸因于CQDs的關(guān)鍵作用,CQDs作為吸收太陽(yáng)光的中心,抑制電??荷重組的電荷分離中心和污染物光降解催化的中心。Zhang等通過(guò)一步法制備??Fe203/CQDs復(fù)合材料,在可見(jiàn)光下降解有毒氣體(氣相苯和甲醇)。(如圖1-4)??CQDs在此復(fù)合物中有三個(gè)作用:首先,CQDs可以充當(dāng)電子儲(chǔ)存器來(lái)捕獲電子,??從而阻礙電子-空穴對(duì)的復(fù)合。其次,CQDs可以吸收較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光,然后發(fā)射較??短波長(zhǎng)的光由于它們的上轉(zhuǎn)換光致發(fā)光性質(zhì),這又可以激發(fā)Fe203產(chǎn)生電子-空??穴對(duì)。第三,對(duì)于苯降解,CQDS中和苯之間71-71鍵相互作用結(jié)構(gòu)有利于苯在??Fe203/CQDs復(fù)合材料表面的富集提高Fe203/CQDs復(fù)合材料的吸附能力。[61](圖??1-5)??11??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光的碳量子點(diǎn)制備及應(yīng)用研究[J]. 鄧亞峰,周奕華,錢(qián)俊,羅妍,吳麗輝. 影像科學(xué)與光化學(xué). 2017(06)
[2]基于碳量子點(diǎn)修飾納米硅膠熒光猝滅-恢復(fù)測(cè)定糧食樣品中還原型谷胱甘肽[J]. 王玉樂(lè),樊歡歡,向國(guó)強(qiáng),張衡,寧可可,段俊躍,楊登輝. 化學(xué)研究. 2017(05)
[3]有機(jī)相CdTe量子點(diǎn)/銪/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合體系的發(fā)光性質(zhì)[J]. 王文,林美娟,沈永鑫,黃麗梅. 應(yīng)用化學(xué). 2011(02)
[4]納米SiO2改性白乳膠的初步研究[J]. 陳和生,孫振亞. 化工科技. 2000(05)
博士論文
[1]CdTe、ZnxCd1-xSe和碳量子點(diǎn)的合成及其應(yīng)用研究[D]. 余雪嬌.北京化工大學(xué) 2014
[2]強(qiáng)熒光量子點(diǎn)的合成、性質(zhì)及其在生物標(biāo)記方面的應(yīng)用[D]. 沈冉.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于微等離子體放電法檢測(cè)甲烷氣體及制備碳量子點(diǎn)[D]. 陳培靜.西安科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3270246
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3?0-CQDs,?N-CQDs和N/S-CQDs的熒光機(jī)理圖
圖1-5可見(jiàn)光下Fe203/CQDs復(fù)合材料的光催化過(guò)程示意圖。t61]??Fig.?1-5?Schematic?model?for?the?photocatalytic?process?of?Fe2〇3/CQDs?composites?under?visible??light」61]??1.5.2碳量子點(diǎn)/有機(jī)聚合物復(fù)合材料??由于碳量子點(diǎn)受紫外激發(fā)后發(fā)射峰覆蓋可見(jiàn)光范圍,所以碳量子點(diǎn)可以作為??一種代替有機(jī)熒光粉的發(fā)光材料,并且可以與各種材質(zhì)的有機(jī)聚合物單體復(fù)合,??制備的復(fù)合材料在具備碳量子點(diǎn)的優(yōu)良光學(xué)性能的同時(shí),還具有高分子材料的特??性。同時(shí),固定在有機(jī)聚合物中的碳量子點(diǎn)比溶解在溶液中的碳量子點(diǎn)熒光性能??12??
這種改進(jìn)歸因于CQDs的關(guān)鍵作用,CQDs作為吸收太陽(yáng)光的中心,抑制電??荷重組的電荷分離中心和污染物光降解催化的中心。Zhang等通過(guò)一步法制備??Fe203/CQDs復(fù)合材料,在可見(jiàn)光下降解有毒氣體(氣相苯和甲醇)。(如圖1-4)??CQDs在此復(fù)合物中有三個(gè)作用:首先,CQDs可以充當(dāng)電子儲(chǔ)存器來(lái)捕獲電子,??從而阻礙電子-空穴對(duì)的復(fù)合。其次,CQDs可以吸收較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光,然后發(fā)射較??短波長(zhǎng)的光由于它們的上轉(zhuǎn)換光致發(fā)光性質(zhì),這又可以激發(fā)Fe203產(chǎn)生電子-空??穴對(duì)。第三,對(duì)于苯降解,CQDS中和苯之間71-71鍵相互作用結(jié)構(gòu)有利于苯在??Fe203/CQDs復(fù)合材料表面的富集提高Fe203/CQDs復(fù)合材料的吸附能力。[61](圖??1-5)??11??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光的碳量子點(diǎn)制備及應(yīng)用研究[J]. 鄧亞峰,周奕華,錢(qián)俊,羅妍,吳麗輝. 影像科學(xué)與光化學(xué). 2017(06)
[2]基于碳量子點(diǎn)修飾納米硅膠熒光猝滅-恢復(fù)測(cè)定糧食樣品中還原型谷胱甘肽[J]. 王玉樂(lè),樊歡歡,向國(guó)強(qiáng),張衡,寧可可,段俊躍,楊登輝. 化學(xué)研究. 2017(05)
[3]有機(jī)相CdTe量子點(diǎn)/銪/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合體系的發(fā)光性質(zhì)[J]. 王文,林美娟,沈永鑫,黃麗梅. 應(yīng)用化學(xué). 2011(02)
[4]納米SiO2改性白乳膠的初步研究[J]. 陳和生,孫振亞. 化工科技. 2000(05)
博士論文
[1]CdTe、ZnxCd1-xSe和碳量子點(diǎn)的合成及其應(yīng)用研究[D]. 余雪嬌.北京化工大學(xué) 2014
[2]強(qiáng)熒光量子點(diǎn)的合成、性質(zhì)及其在生物標(biāo)記方面的應(yīng)用[D]. 沈冉.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于微等離子體放電法檢測(cè)甲烷氣體及制備碳量子點(diǎn)[D]. 陳培靜.西安科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3270246
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