摘要:

为制备碳量子点水分散性良好的碳量子点，采用改进的 Hummers 法，以石墨为碳源，制备氧化石墨烯，并对氧化石墨烯进行超声分散法，制备得到10~20nm 的碳量子点，进一步分析使用超声分散法调控碳量子点的尺寸大小。通过透射电镜、拉曼、红外光谱仪、动态光散射仪、荧光光谱仪分析碳量子点的形貌、官能团、粒径大小及荧光强度。结果表明，所制备得到的氧化石墨烯具有很好的水分散性，通过对氧化石墨烯进行超声分散处理，能较好的将其破碎剥离，可批量制备得到粒径大小不同的碳量子点，且所得到碳量子点的水分散性较好。

摘要:

尺寸分布均一的碳量子点由于其良好的光学特性,在光电设备、离子检测、纳米传感器、生物成像和催化剂等领域具有广阔的应用前景.采用陶瓷膜"超滤-纳滤"双膜法,对微波合成的碳量子点进行分离和纯化.研究了pH对碳量子点料液荧光强度和粒径分布的影响.在pH=3时,碳量子点分散较好,荧光强度较高.陶瓷超滤膜可以有效截留碳量子点料液中的大颗粒杂质,渗透侧的碳量子点平均粒径约为2 nm,分散良好,无团聚现象.陶瓷纳滤膜对碳量子点具有良好的截留性能,在浓缩和水洗过程中可以进一步去除料液中的小分子杂质.经双膜法处理后,发射光谱由多峰分布变为单峰分布,且峰宽变窄,碳量子点的发光纯度得到了明显提高.

摘要:

[目的]本文旨在建立一种牛奶中兽药残留检测方法.[方法]选用常见粮食小麦 、大米、玉米作为碳源,用水热法合成一种新型荧光探针.利用碳量子点与铁离子结合荧光猝灭,向猝灭体系中加入盐酸多巴胺,碳量子点荧光强度恢复的机理,在λex=365 nm、λem=440 nm处检测碳量子点荧光强度,通过观察碳量子点的荧光强度变化定量分析牛奶中的盐酸多巴胺含量.[结果]盐酸多巴胺在1～110μmol·L-1浓度范围内与碳量子点荧光强度变化呈线性关系,检出限为0.3μmol·L-1,牛奶中的回收率为82.38％ ～104.2％,相对标准偏差为1.09％ ～2.01％.[结论]运用碳量子点荧光信号"开-关-开"原理实现对牛奶中兽药盐酸多巴胺的快速、高灵敏度检测,建立了一种新的痕量物质检测方法.

摘要:

碳量子点是一类有发展和应用前景的新型荧光纳米材料,与半导体量子点等其他荧光纳米颗粒相比有其独特的优点.首先利用化学气相沉积法以乙炔为碳源制备碳微球(CMSs),然后用壳聚糖(CS)和SiO2两种不同性质的材料对CMSs进行了化学修饰的研究,得到CS/CMSs和SiO2/CMSs复合物,最后考察CMSs及其复合物在254 nm紫外灯激发下的荧光性,讨论不同溶剂和不同浓度对CMSs及其复合物荧光性能的影响.采用场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱分析仪和荧光光谱仪对产物进行了表征和分析.结果表明:不同浓度的原始CMSs、氧化CMSs、CS/CMSs和SiO2/CMSs在有机溶剂(乙醇和CCl4)和水中发出不同颜色的荧光,随着溶剂极性的增加,荧光颜色向长波方向移动(紫色→黄色),且随着浓度的增加,颜色逐渐加深,浓度太大时发生荧光猝灭.

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以可再生的葡萄糖晶体为原料,采用一步水热法制备了粒径均一、溶剂分散性较好、具有激发依赖和上转换性能的水溶性荧光碳量子点(Water-soluble Carbon Dots,W-CDs).考察了葡萄糖溶液的浓度和反应时间对W-CDs荧光性能的影响,借助高分辨透射电子显微镜、红外光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析优选出合成W-CDs的参数,并研究了其荧光性能.结果表明:当葡萄糖溶液浓度为25 mmol/L,水热反应时间8h,反应温度为180℃时,制备了发蓝绿色光的W-CDs,粒径为5 nm左右,荧光量子产率为1.13％,且具有上转换荧光现象和pH响应性.

摘要:

采用水热法,以枫叶为碳源一步合成了碳量子点(carbon quantum dots,CQDs).通过高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、紫外可见光吸收光谱仪等手段对其形貌结构和光学性能进行了研究.结果表明:CQDs主要由C、H、O、N元素组成,表面富含C=C、C=O、C—H、C—N及N—H等官能团,呈现出无定形结构;其在紫外光激发下发射蓝色荧光,具有激发依赖特性,在激发波长为360 nm时的荧光强度达到最大,对应荧光发射波长为438 nm;CQDs在高离子强度环境下表现出高的荧光稳定性,说明其可用于生物标记和分析检测领域.

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光催化产过氧化氢(H2O2)相比于传统的蒽醌法,具有清洁环保、条件温和、功耗低等优点.石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种很有前途的产 H2O2的光催化剂,但由于其比表面积小、光响应范围窄、光生电子-空穴易复合等缺点,产 H2O2的效率比较低.利用盐酸三聚氰胺作为前驱体合成多孔石墨相氮化碳(pg-C3N4),同时在其表面负载碳量子点(CQDs),制备得到pg-C3N4/CQDs复合光催化剂,并通过 XRD、TEM、UV-Vis、TP、PL等表征测试样品的结构、形貌、光学和电化学性能.该催化剂具有较大的比表面积,同时基于CQDs的光学特性和良好的捕获、转移电子的性质,极大地提高了复合光催化剂的光响应范围(甚至达到近红外区域),并有效地抑制了光生电子-空穴的复合.在可见光产 H2O2的实验中,pg-C3N4/CQDs表现出较高的光催化产 H2O2活性,反应5 h后 H2O2浓度可以达到0.301 mmol/L,分别是g-C3N4 和pg-C3N4的27和13倍.最后通过自由基捕获实验提出了 pg-C3N4/CQDs产 H2O2可能的机理.

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碳量子点的研究引起了国内外学者的广泛关注,近年来更是掀起了以天然物质为碳源制备碳量子点的研究热潮.本文基于碳量子点的最新研究进展,总结了碳量子点不同的合成方法,主要包括电弧放电法、激光销蚀法、电化学合成法等"自上而下"合成法与燃烧法、水热法等"自下而上"合成法.此外,还重点介绍了碳量子点的表征技术,如透射电子显微镜、拉曼光谱、荧光光谱、紫外可见光谱、X射线衍射、核磁共振技术等,以及碳量子点的性质及其在生物成像、生物传感与检测和光催化等领域的应用.最后展望了未来碳量子点在光催化、电催化等领域研究工作的发展方向.

摘要:

利用碱木质素为原料,在浓硫酸与浓硝酸环境中,先进行超声处理,随后转移至反应釜中,180℃水热反应12h,制备碳量子点(CDs),并采用多种测试手段对其结构及形貌进行了表征.通过CDs溶液与Fe3+溶液相互作用,制备得到CDs/Fe3+复合材料.利用紫外光谱及荧光光谱研究了CDs及CDs/Fe3+复合材料的光学性能,发现CDs具有优异的荧光性能,其荧光量子产率达17.3％(硫酸喹啉为参比物质),而CDs/Fe3+复合材料荧光猝灭明显.将CDs/Fe3+复合材料应用于人体内不同生物活性分子检测,发现CDs/Fe3+复合材料对抗坏血酸(AA)具有特异性识别,且在0～200μmol/L及200～350μmol/L范围内,AA浓度与CDs/Fe3+复合材料的荧光强度呈现良好的线性关系,同时具有优异的选择识别性,可应用于生物体内AA的检测,在生物传感方面具有潜在的应用价值.

摘要:

制备了掺氮碳量子点(N-CQDs)，进行了表征分析；探究其光辅助活化过硫酸盐(PMS)降解水中四环素(TC)的降解效果，探索了光照、催化剂投加量、氧化剂投加量、初始质量浓度、无机阴离子等因素对TC降解效果的影响。结果表明，在光照条件下，催化剂投加量为0.1 g/L,PMS投加量为0.3 g/L,TC初始质量浓度为20 mg/L时，TC的降解效果达到最佳，降解率为91%。通过自由基捕获实验得出，溶液中存在SO4·-、·OH、1O2和O2·-，而1O2和O2·-为主要活性物种；N-CQDs活化PMS体系对TC外各类有机污染物同样有较好的去除效果；初步探究了海绵负载N-CQDs活化PMS降解TC的可能性，结果表明耐高温纳米海绵的负载稳定性更好，N-CQDs搭载更稳定。