本文關(guān)鍵詞：碳量子點的性能調(diào)控與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文圍繞N摻雜碳量子點的制備、性質(zhì)及其應(yīng)用等幾個方面展開研究，論文的主要工作和結(jié)果如下： （1）以CCl4作為碳源，NaNH_2作為脫氯劑和氮源，通過溶劑熱路線合成了N摻雜碳量子點。實驗結(jié)果表明，，在較低的反應(yīng)溫度下，通過調(diào)節(jié)N摻雜的濃度可以調(diào)控碳量子點的發(fā)光。當(dāng)前的研究提供了一種新思路：用非金屬摻雜可以調(diào)節(jié)碳基材料的熒光性質(zhì)。所合成的N摻雜的表面氨基化的碳量子點，未經(jīng)進(jìn)一步功能化便具有熒光量子效率高、穩(wěn)定性好等特點，并可直接應(yīng)用于老鼠腹膜巨噬細(xì)胞的生物成像。強(qiáng)的可調(diào)多色發(fā)光、上轉(zhuǎn)換發(fā)光以及合成方法溫和等特點，促進(jìn)了N摻雜碳量子點在基礎(chǔ)研究以及實際應(yīng)用研究中的發(fā)展。 （2）通過溫和的水熱路線，制備了由N摻雜的碳量子點(N-dopedcarbon quantum dots, NCQDs)和金紅石二氧化鈦納米棒組裝的NCQDs/TiO_2多級微米球。這種納米復(fù)合材料在可見光照下展現(xiàn)出良好的光催化活性，其降解羅丹明B(RhB)的一級反應(yīng)常數(shù)為0.11min~(-1)，分別是NCQDs(0.00051min~(-1))、 TiO_2(0.015min~(-1))、和CQDs/TiO_2(0.086min~(-1))的215.7、7.3和1.3倍�；趯嶒灲Y(jié)果，討論NCQDs的在NCQDs/TiO_2降解RhB過程中所起的作用，并提出了一種新的協(xié)同敏化機(jī)制。除此之外，NCQDs被作為非金屬敏化劑應(yīng)用于TiO_2基染料敏化太陽能電池(dye-sensitized solar cells, DSSCs)中。初步研究表明，在太陽光照(AM1.5)下，這種DSSCs器件的開路電壓和填充因子分別達(dá)到0.46V和43%，能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到0.13%。研究結(jié)果表明，與不含氮的CQDs相比，NCQDs/TiO_2增強(qiáng)的光催化活性和良好的敏化TiO_2基太陽能電池性能，主要歸功于N摻雜降低了碳量子點功函。
【關(guān)鍵詞】：碳量子點 N摻雜 熒光 生物成像 光催化 太陽能電池
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：O613.71
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-29
• 1.1 引言9-10
• 1.2 碳量子點概述10
• 1.3 碳量子點的合成方法10-18
• 1.3.1 自上而下法11-13
• 1.3.1.1 電弧放電法11
• 1.3.1.2 激光消融法11-12
• 1.3.1.3 電化學(xué)合成法12-13
• 1.3.2 自下而上法13-17
• 1.3.2.1 燃燒加熱法13-15
• 1.3.2.2 模板法15-16
• 1.3.2.3 微波合成法16-17
• 1.3.3 碳量子點的復(fù)合材料17-18
• 1.3.4 碳量子點的表面功能化18
• 1.4 碳量子點的光學(xué)特性18-20
• 1.5 碳量子點的應(yīng)用現(xiàn)狀20-27
• 1.5.1 生物成像20-21
• 1.5.2 傳感器21
• 1.5.3 光催化21-27
• 1.5.4 能源方面的應(yīng)用27
• 1.6 論文選題依據(jù)和意義27-29
• 第二章 N 摻雜碳量子點的一鍋合成及其熒光性質(zhì)29-49
• 2.1 引言29-30
• 2.2 實驗內(nèi)容30-31
• 2.2.1 實驗儀器和試劑30-31
• 2.2.1.1 實驗儀器30
• 2.2.1.2 實驗試劑30-31
• 2.2.2 實驗步驟31
• 2.2.2.1 N 摻雜碳量子點的制備31
• 2.2.2.2 不含 N 的碳量子點的制備31
• 2.2.2.3 小鼠腹膜巨噬細(xì)胞的熒光成像實驗31
• 2.3 結(jié)果與討論31-48
• 2.3.1 產(chǎn)物形貌及分析31-33
• 2.3.2 產(chǎn)物成分及結(jié)構(gòu)分析33-38
• 2.3.3 產(chǎn)物熒光性質(zhì)分析38-42
• 2.3.4 反應(yīng)產(chǎn)物及其形成過程分析42
• 2.3.5 產(chǎn)物發(fā)光機(jī)理分析42-46
• 2.3.6 生物成像中的應(yīng)用46-48
• 2.4 本章小結(jié)48-49
• 第三章 N 摻雜碳量子在二氧化鈦復(fù)合光催化劑和染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用4149-62
• 3.1 引言49-50
• 3.2 實驗內(nèi)容50-53
• 3.2.1 實驗儀器和試劑50-51
• 3.2.1.1 實驗儀器50-51
• 3.2.1.2 實驗試劑51
• 3.2.2 實驗步驟51-53
• 3.2.2.1 合成51
• 3.2.2.2 光催化性能研究51-52
• 3.2.2.3 染料敏化太陽能電池性質(zhì)研究52-53
• 3.3 結(jié)果與討論53-61
• 3.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 胡勝亮;白培康;曹士銳;孫景;;脈沖激光制備發(fā)光碳納米顆粒[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2009年08期

2 譚翠燕,梁汝強(qiáng),阮康成;量子點在生命科學(xué)中的應(yīng)用[J];生物化學(xué)與生物物理學(xué)報;2002年01期

  本文關(guān)鍵詞：碳量子點的性能調(diào)控與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：389476