發(fā)布時(shí)間：2018-04-16 07:33

  本文選題：石墨烯量子點(diǎn) + 光致發(fā)光��； 參考：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：石墨烯是單層碳原子緊密堆積形成的二維晶體,是零帶隙材料。當(dāng)石墨烯片尺寸小于100nm時(shí),會(huì)由于量子限域效應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生帶隙,因此將二維的石墨烯片轉(zhuǎn)變?yōu)?維的石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)會(huì)使其產(chǎn)生熒光,本文以檸檬酸熱解法制備GQDs,探究了不同制備工藝,不同溶劑及金屬Ag粒子對(duì)GQDs熒光的影響,主要開展了以下工作:1.以檸檬酸為碳源,采用熱解法分別在不同熱解溫度、熱解時(shí)間、溶液pH條件下制備了 GQDs,結(jié)果表明在180-200度,5-20min范圍內(nèi)所制備的GQDs的熒光都有不同程度的激發(fā)依賴性,隨著熱解溫度或熱解時(shí)間的增加,熒光譜逐漸變寬,且強(qiáng)度逐漸降低,其最強(qiáng)發(fā)射峰的位置逐漸向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。熱解溫度過高,熱解時(shí)間過長(zhǎng)都會(huì)增加檸檬酸碳化的程度,增大GQDs的尺寸,減弱GQDs的熒光強(qiáng)度。所制備的GQDs溶液也受pH值的影響,在pH為7的中性溶液中,GQDs熒光最強(qiáng),在酸性或堿性溶液中,熒光都會(huì)減弱。2.將熱解法制備的GQDs分別溶于戊烷,乙醇,丙酮中。所制備的GQDs平均尺寸為4.9nm,包含1-5層石墨烯。發(fā)射光譜表明GQDs的熒光具有明顯的溶劑依賴性。GQDs在非極性溶劑戊烷中,表現(xiàn)出對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)不依賴的熒光性能,且發(fā)射波長(zhǎng)在近紫外。而在極性溶劑乙醇、丙酮中,發(fā)光峰紅移到可見光區(qū)。發(fā)光峰的位置依賴于激發(fā)波長(zhǎng),這種激發(fā)依賴的行為可能是由溶劑弛豫過程和熒光發(fā)射過程在一個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)而引起的紅邊效應(yīng)造成的。而GQDs在非極性溶劑戊烷中,紅邊效應(yīng)消失,導(dǎo)致了較窄的熒光光譜,且獨(dú)立于激發(fā)波長(zhǎng)。3.1mg/mL的GQDs堿性水溶液中加入不同含量的0.1mol/L的AgN03,在紫外燈照射下將Ag+還原為Ag.結(jié)果發(fā)現(xiàn)GQDs-Ag的熒光強(qiáng)度隨AgNO3含量的增加而減弱,呈現(xiàn)含量依賴的特性,但其熒光峰位置不隨Ag含量的變化而變化,也不隨激發(fā)波長(zhǎng)的改變而改變。
[Abstract]:Graphene is a single layer of carbon atoms tightly packed two-dimensional crystal formation, zero bandgap material. When the graphene sheet size is less than 100nm, due to the quantum confinement effect and band gap, so the transformation of two-dimensional graphene graphene quantum dots 0 dimensional (GQDs) will produce fluorescence in this paper, by citric acid pyrolysis synthesis of GQDs, explores the different preparation process, effects of different solvents and metal Ag particles on the fluorescence of GQDs, mainly carried out the following work: 1. with citric acid as carbon source, using pyrolysis at different pyrolysis temperature, pyrolysis time, soluble GQDs prepared liquid under the condition of pH system the results show that, in 180-200, GQDs prepared for 5-20min fluorescence excitation are within the scope of the different degrees of dependence, with the increase of pyrolysis temperature and pyrolysis time, fluorescence spectrum becomes wider, and the intensity gradually decreased, the strongest emission peak position gradually to the long wavelength side To move. The pyrolysis temperature is too high, too much time will increase the pyrolysis carbonization degree of citric acid, increase the size of GQDs, reduce the fluorescence intensity of GQDs. The effect of GQDs solution was also affected by the value of pH in the neutral pH solution of 7 GQDs, the fluorescence intensity, in acidic or alkaline solution, fluorescence will weaken the.2. GQDs prepared by the pyrolysis were soluble in ethanol, acetone and pentane. The average size of GQDs for the preparation of 4.9nm, consists of 1-5 layers of graphene. The fluorescence emission spectra showed that GQDs has obvious solvent dependent.GQDs in nonpolar solvents in pentane, showed no dependence of fluorescence properties the excitation wavelength, emission wavelength and the near UV. In polar solvent ethanol, acetone, luminescence peak red shift to the visible light. The emission peak position depends on the excitation wavelength, the excitation dependent behavior may be caused by the solvent relaxation process and fluorescence emission in a process Cause red edge effect caused by a range of time. While GQDs in nonpolar solvents in pentane, disappearance of red edge effect, fluorescence spectra narrow lead, and independent of the excitation wavelength of GQDs alkaline aqueous solutions.3.1mg/mL adding different contents of 0.1mol/L AgN03 under UV light irradiation will weaken the reduction of Ag+ to Ag. results showed that the fluorescence intensity of GQDs-Ag increased with the content of AgNO3, showing the characteristics of content dependent, but changes in the fluorescence peak position does not change with the content of Ag, but also did not change with the change of the excitation wavelength.

【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O471.1

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