基于酸性離子液體的碳點(diǎn)制備及其在Hg2+和ClO-檢測中的應(yīng)用.pdf

1、碳點(diǎn)作為一種優(yōu)良的新型熒光碳納米材料，具有獨(dú)特的光學(xué)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(guān)注，已在生物成像、藥物傳輸、傳感器、光電子學(xué)以及光催化等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)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(diǎn)仍是本研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。酸性離子液體是陰離子或陽離子上帶有酸性基團(tuán)的離子液體，結(jié)合了無機(jī)酸和離子液體兩者的性質(zhì)，具有更多的活性位點(diǎn)，是制備碳點(diǎn)的理想催

2、化劑和前驅(qū)體。基于此，本文對酸性離子液體在碳點(diǎn)制備方面的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探索，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)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(diǎn)。初步探究了磺酸功能化離子液體作為催化劑在碳點(diǎn)制備中的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(diǎn)，該制備方法安全、簡便、綠色、低耗。所制備的碳點(diǎn)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(diǎn)，并探究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)物料比對碳點(diǎn)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(zhuǎn)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(diǎn)的形貌、元素組成、表面結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能等進(jìn)行了表征。該方法簡便、安全，所制備的碳點(diǎn)表面富含-COOH、-OH、-CONR和-NH2等官能團(tuán)。并且該碳點(diǎn)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(lán)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(diǎn)分別應(yīng)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