基于酸性離子液體的碳點制備及其在Hg2+和ClO-檢測中的應用.pdf

1、碳點作為一種優(yōu)良的新型熒光碳納米材料，具有獨特的光學性能，并且具有毒性低、水溶性好以及易于表面功能化等優(yōu)良性能，近年來受到了越來越多的關注，已在生物成像、藥物傳輸、傳感器、光電子學以及光催化等諸多領域得到了廣泛應用。目前，尋找更為簡便、綠色、安全、低耗的制備方法以制備出性能更為優(yōu)良的碳點仍是本研究領域的熱點之一。酸性離子液體是陰離子或陽離子上帶有酸性基團的離子液體，結合了無機酸和離子液體兩者的性質(zhì)，具有更多的活性位點，是制備碳點的理想催

2、化劑和前驅體?；诖?，本文對酸性離子液體在碳點制備方面的應用進行了初步的探索，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：
　　1.以1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽為溶劑，酸性離子液體（1-(1-磺酸丙基)-3-甲基咪唑硫酸氫鹽）為催化劑，水解碳化纖維素制備了熒光碳點。初步探究了磺酸功能化離子液體作為催化劑在碳點制備中的作用。實驗結果表明磺酸功能化離子液體的加入能使纖維素在較低溫度碳化為碳點，該制備方法安全、簡便、綠色、低耗。所制備的碳點具有良好的抗鹽

3、性和抗光漂白性以及激發(fā)波長依賴的熒光發(fā)射行為，且表面富含羧基和羥基，使其在水中具有良好的分散性。
　　2.以1，3-二（羧甲基）咪唑氯鹽和N-(2-羥乙基)乙二胺為碳源和氮源，通過一步熱解聚合制備了氮摻雜熒光碳點，并探究了反應時間、反應溫度以及反應物料比對碳點量子產(chǎn)率的影響。利用透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線光電子能譜(XPS)、傅里葉轉換紅外光譜(FTIR)、X-射線衍射(XRD)、紫外-可見吸收光譜(UV-vis)和熒光光

4、譜(PL)對所制備碳點的形貌、元素組成、表面結構和光學性能等進行了表征。該方法簡便、安全，所制備的碳點表面富含-COOH、-OH、-CONR和-NH2等官能團。并且該碳點形貌均一，平均粒徑約為2.4 nm，在365 nm紫外燈下能發(fā)出明亮的藍色熒光，在水中具有良好的分散性、熒光穩(wěn)定性、抗光漂白性和激發(fā)波長依賴的熒光發(fā)射行為。
　　3.將所制備的碳點分別應用于水溶液中Hg2+和次氯酸根(ClO-)的檢測，都具有較高的靈敏度和良好的選