本論文分別以萬壽菊和銀杏葉為碳源制備了石墨烯量子點(GQDs),并進一步分別以乙二胺、尿素以及三聚氰胺為氮源,制備出了不同的氮摻雜石墨烯量子點。分別用傅里葉紅外光譜(FT-IR),紫外光譜(U-v),熒光光譜(PL),X射線衍射(XRD),X射線電子能譜(XPS),拉曼光譜(Raman),透射電子顯微鏡(TEM)等表征手段對比了不同氮源對不同碳源制備的石墨烯量子點的性能的影響。主要研究如下:1.以富含葉黃素的萬壽菊為碳源,分別以乙二胺、尿素和三聚氰胺為氮源,水熱合成了氮摻雜石墨烯量子點(N₁₁-GQDs、N₁₂-GQDs、N₁₃-GQDs)。經(jīng)一系列表征發(fā)現(xiàn)三種量子點都成功摻入了氮原子,熒光量子產(chǎn)率分別為7.84%、5.19%和3.97%,經(jīng)XPS表征發(fā)現(xiàn)三者都有C=C、C-N、C=O基團的存在,且熒光強度在pH為4-11的范圍內(nèi)變化不大,在波長為365 nm的紫外燈下照射30 min發(fā)現(xiàn)其熒光強度幾乎不受影響。Fe³⁺能猝滅N₁₁-GQDs的熒光,而Pb²⁺

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 石墨烯量子點的概述
        1.1.1 石墨烯量子點的定義
        1.1.2 石墨烯量子點的性質(zhì)
    1.2 石墨烯量子點的制備方法
        1.2.1 自上而下法
        1.2.2 自下而上法
    1.3 石墨烯量子點的修飾
        1.3.1 含氧基團的摻雜
        1.3.2 含氮基團的摻雜
        1.3.3 含硫基團的摻雜
        1.3.4 貴金屬的摻雜
    1.4 石墨烯量子點的發(fā)光機理
    1.5 石墨烯量子點的應(yīng)用
        1.5.1 熒光檢測
        1.5.2 傳感器
        1.5.3 光電催化
        1.5.4 生物標(biāo)記及生物成像
    1.6 本文的設(shè)計思路
第2章 實驗部分
    2.1 實驗試劑與儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗步驟
        2.2.1 石墨烯量子點的合成
        2.2.2 氮摻雜石墨烯量子點的制備
    2.3 樣品的表征分析
        2.3.1 樣品微觀形貌分析
        2.3.2 光致發(fā)光分析
        2.3.3 紅外光譜分析
        2.3.4 元素分析
第3章 萬壽菊為碳源制備摻雜型石墨烯量子點的研究
    3.1 乙二胺為氮源的石墨烯量子點的制備及對Fe³⁺的檢測
        3.1.1 引言
        3.1.2 實驗方法
            3.1.2.1 Fe³⁺的檢測方法
            3.1.2.2 真實樣品中Fe³⁺的檢測
            3.1.2.3 細胞培養(yǎng)及細胞成像實驗
            3.1.2.4 細胞毒性測試
        3.1.3 結(jié)果與討論
            3.1.3.1 石墨烯量子點的表征分析
            3.1.3.2 實驗條件的探究
            3.1.3.3 金屬離子競爭性的檢測
            3.1.3.4 Fe³⁺對N₁₁-GQDs的滴定
            3.1.3.5 時間對N₁₁-GQDs熒光強度的影響
            3.1.3.6 N₁₁-GQDs對實際水樣中Fe³⁺的檢測
            3.1.3.7 細胞成像實驗
            3.1.3.8 細胞毒性測試
        3.1.4 小結(jié)
    3.2 分別以尿素和三聚氰胺為氮源的石墨烯量子點的制備及對Pb²⁺和Cu²⁺的檢測
        3.2.1 引言
        3.2.2 實驗方法
            3.2.2.1 Pb²⁺和Cu²⁺的檢測方法
            3.2.2.2 對Pb²⁺和Cu²⁺的選擇性檢測的方法
        3.2.3 實驗結(jié)果與討論
            3.2.3.1 石墨烯量子點的表征分析
            3.2.3.2 實驗條件的探究
            3.2.3.3 N₁₂-GQDs和N₁₃-GQDs對金屬離子競爭性的檢測
            3.2.3.4 Pb²⁺對N₁₂-GQDs和N₁₃-GQDs的滴定實驗
            3.2.3.5 二乙胺對N₁₂-GQDs-Pb²⁺、N₁₃-GQDs-Pb²⁺、N₁₂-GQDs-Cu²⁺和N₁₃-GQDs-Cu²⁺系統(tǒng)的反滴定實驗
        3.2.4 小結(jié)
第4章 銀杏葉為碳源制備摻雜型石墨烯量子點的研究
    4.1 乙二胺為氮源的石墨烯量子點的制備及對Fe³⁺的檢測
        4.1.1 引言
        4.1.2 Fe³⁺的檢測方法
        4.1.3 結(jié)果與討論
            4.1.3.1 石墨烯量子點的表征分析
            4.1.3.2 實驗條件的探究
            4.1.3.3 N₂₁-GQDs對金屬離子競爭性的檢測
            4.1.3.4 Fe³⁺對N₂₁-GQDs的滴定實驗
        4.1.4 小結(jié)
    4.2 分別以尿素和三聚氰胺為氮源的石墨烯量子點的制備及對Pb²⁺和Cu²⁺的檢測
        4.2.1 引言
        4.2.2 實驗方法
            4.2.2.1 Pb²⁺和Cu²⁺的檢測方法
            4.2.2.2 對Pb²⁺和Cu²⁺的選擇性檢測的方法
        4.2.3 實驗結(jié)果與討論
            4.2.3.1 石墨烯量子點的表征分析
            4.2.3.2 實驗條件的探究
            4.2.3.3 N₂₂-GQDs和N₂₃-GQDs對金屬離子競爭性的檢測
            4.2.3.4 Pb²⁺對N₂₂-GQDs和N₂₃-GQDs的滴定實驗
            4.2.3.5 二乙胺對N₂₂-GQDs-Pb²⁺、 N₂₃-GQDs-Pb²⁺、 N₂₂-GQDs-Cu²⁺和N₂₃-GQDs-Cu²⁺系統(tǒng)的反滴定實驗
        4.2.4 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    一、總結(jié)
    二、展望
參考文獻
致謝
附錄 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3755660