碳量子點的合成及其應用新探.pdf

1、碩士學位論文碳量子點的合成及其應用新探作者：申請學位類別和級別：學科專業(yè)：學位授予單位：指導教師：論文提交日期：論文答辯時間：答辯委員會主席：馮志玲理學碩士分析化學浙江師范大學翁雪香副教授2016年3月24日2016年5月l9曰龍億濤教授碳量子點的合成及其應用新探摘要碳量子點(Carbondots，CDs)，作為新一代的綠色納米材料，因其合成方法簡單、綠色，生物相容性好，熒光性能穩(wěn)定及易于功能化等優(yōu)點，目前在生物成像、光催化、能量轉換、

2、藥物傳遞、熒光油墨以及傳感器等方面成為一種很有前途的納米材料。從2004年發(fā)展至今，關于CDs的合成、表征和應用的研究成果每年以指數(shù)遞增。當然，碳量子點作為一種新型的熒光碳納米材料，也存在著一些問題有待我們繼續(xù)深入探討：制備方法以水相合成法為主、發(fā)光機理不甚明確、量子產(chǎn)率與無機半導體量子點和有機染料相比較低，應用領域有待進一步拓展等?；谝陨媳尘?，本文圍繞如何綠色快速制備高熒光產(chǎn)率的碳量子點展開，并對該合成的碳點在新領域的應用進行初步探

3、究。主要內(nèi)容如下：(1)以檸檬酸鈉為碳源，以硫脲和尿素做為還原劑，通過簡單的水熱法一步共同還原得到了量子產(chǎn)率高達876％的CDs。實驗結果表明，所得CDs尺寸均一、具有良好的水溶性、及穩(wěn)定的熒光特性，而且能夠應用于純水中可溶性無機鹽的檢測、濕度傳感器的探針和熒光油墨。實驗中還以單獨的還原劑硫脲和尿素作對照，通過傅里葉紅外(FTIR)和X射線光電子能譜(XPS)技術比較分析了三者所得CDs結構組成和所帶基團的差別，發(fā)現(xiàn)以硫脲和尿素作為共同

4、還原劑而得到的CDs具有更高的sp2雜化的碳原子。該工作首次以一步還原法制備了高熒光產(chǎn)率的CDs，并將它應用于水中無機鹽和環(huán)境中濕度的監(jiān)測，為制備高熒光產(chǎn)率的碳量子點提供了新方法，為進一步拓寬碳量子點的應用提供了新思路。(2)以殼聚糖為前驅體在較低溫度下通過水熱法一步合成了摻氮碳量子點0NCDs)，合成得到的NCDs具有良好的水溶性、pH穩(wěn)定性及優(yōu)良的熒光特性。實驗表明，F(xiàn)e3能猝滅NCDs溶液的熒光，靈敏性高且選擇性好。當還原性的抗壞