熒光碳納米材料,特別是碳量子點(diǎn)(CQDs),由于其非凡的性能,包括出色的光學(xué)性能和高光穩(wěn)定性,良好的分散性和生物相容性,低毒性和豐富的活性位點(diǎn),引起了科學(xué)界的日益關(guān)注。研究表明,雜原子摻雜或表面功能化能夠填充表面缺陷,穩(wěn)定熒光性質(zhì),增加活性位點(diǎn),拓寬應(yīng)用范圍。近年來,利用CQDs作為熒光探針直接高選擇性檢測痕量金屬離子,或直接作為可見光催化劑或與其他半導(dǎo)體光催化劑復(fù)合以提高光催化活性的研究層出不窮,本論文通過對(duì)CQDs進(jìn)行不同層次的改性,制備出了氮摻雜碳點(diǎn)(N-CDs)、氨基功能化碳點(diǎn)(PEI-CQDs)和碳點(diǎn)-半導(dǎo)體光催化劑復(fù)合材料(BiOI/CQDs),對(duì)其性能進(jìn)行研究并應(yīng)用于環(huán)境分析領(lǐng)域,具體研究內(nèi)容如下:(1)利用氨三乙酸(NTA)作為原料通過一鍋水熱法合成氮摻雜碳點(diǎn)(N-CDs),NTA同時(shí)作為碳源和氮源,無需其他試劑。利用所獲得的N-CDs構(gòu)建檢測Fe³⁺離子的新型傳感平臺(tái)。我們提出并證實(shí)了Fe³⁺淬滅N-CDs熒光的機(jī)理,并將其淬滅行為歸因于鐵絡(luò)合物的形成。(2)以楊桃為碳源開發(fā)了綠色合成氨基功能化碳量子點(diǎn)的方法,克服了以前方法...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 碳量子點(diǎn)概述
        1.1.1 碳量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與組成
        1.1.2 碳量子點(diǎn)的光學(xué)特性
        1.1.3 碳量子點(diǎn)的化學(xué)修飾
    1.2 碳量子點(diǎn)的制備
        1.2.1 自上而下法
        1.2.2 自下而上法
    1.3 碳量子點(diǎn)的應(yīng)用
        1.3.1 生物醫(yī)學(xué)
        1.3.2 熒光傳感器
        1.3.3 光催化
    1.4 本文選題意義和主要研究內(nèi)容
        1.4.1 選題目的和意義
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
2 水熱合成氮摻雜碳量子點(diǎn)及在Fe³⁺檢測中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.2 氮摻雜碳量子點(diǎn)的制備
        2.2.3 氮摻雜碳量子點(diǎn)的性質(zhì)表征
        2.2.4 熒光量子產(chǎn)率的測量
        2.2.5 不同種類的金屬離子對(duì)熒光傳感體系的干擾性實(shí)驗(yàn)
        2.2.6 氮摻雜碳量子點(diǎn)檢測Fe³⁺的條件優(yōu)化
        2.2.7 碳量子點(diǎn)熒光探針檢測不同濃度的Fe3+

    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 N-CQDs的形貌表征
        2.3.2 N-CQDs的表面結(jié)構(gòu)表征
        2.3.3 N-CQDs的光學(xué)性質(zhì)
        2.3.4 N-CQDs的選擇性和抗干擾性
        2.3.5 N-CQDs高選擇高靈敏的檢測Fe³⁺

        2.3.6 N-CQDs檢測Fe³⁺的機(jī)理研究
    2.4 本章小結(jié)
3 楊桃為碳源制備氨基功能化碳量子點(diǎn)及在Cu²⁺檢測中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.2 氨基功能化碳量子點(diǎn)的制備
        3.2.3 氨基功能化碳量子點(diǎn)的性質(zhì)表征
        3.2.4 熒光量子產(chǎn)率的測量
        3.2.5 不同種類的金屬離子對(duì)熒光傳感體系的干擾性實(shí)驗(yàn)
        3.2.6 氨基功能化碳量子點(diǎn)檢測Cu²⁺的條件優(yōu)化
        3.2.7 氨基功能化碳量子點(diǎn)熒光探針檢測不同濃度的Cu²⁺

    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PEI-CQDs的形貌表征
        3.3.2 PEI-CQDs的表面結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 PEI-CQDs的光學(xué)性質(zhì)
        3.3.4 PEI-CQDs的選擇性和抗干擾性
        3.3.5 PEI-CQDs的條件優(yōu)化
        3.3.6 PEI-CQDs高選擇高靈敏的檢測Cu²⁺

    3.4 本章小結(jié)
4 BiOI-CQDs復(fù)合材料的制備及在光催化降解Rh B中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        4.2.2 BiOI-CQDs復(fù)合材料的制備
        4.2.3 材料表征及光催化性能測試
        4.2.4 RhB降解實(shí)驗(yàn)的條件優(yōu)化
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 BiOI/CQDs復(fù)合材料的形貌表征
        4.3.2 BiOI/CQDs復(fù)合材料的物相分析和紅外光譜
        4.3.3 BiOI/CQDs復(fù)合材料的XPS分析
        4.3.4 BiOI/CQDs降解Rh B實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
        4.3.5 光催化性能研究
        4.3.6 光電流和電化學(xué)阻抗分析
        4.3.7 紫外可見漫反射光譜分析
        4.3.8 光催化機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
5 本文總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3795667

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