生物質(zhì)基氮摻雜碳量子點的制備及其熒光性能研究.pdf

1、碳量子點是一種新型的熒光碳納米材料，其顆粒尺寸在10 nm以下，由于碳量子點具有獨特的激發(fā)波長可協(xié)調(diào)性、生物相容性、低的細胞毒性等特征，其在熒光成像、離子檢測、生物傳感等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本文以碳量子點新的制備方法為對象展開研究，以不同原料作為碳的前驅(qū)體，采用不同的制備方法得到熒光性能優(yōu)越的氮摻雜碳量子點，并對其熒光性質(zhì)、形貌、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等進行探索，主要研究內(nèi)容如下：
　　第一部分，以微晶纖維素為制備原料，采用固相熱解的制備

2、方法，使纖維素在氨氣氣氛中直接碳化、熱解制備氮摻雜的碳量子點（N-CQDs1），并探索反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度對N-CQDs1制備的影響。所得N-CQDs1具有較好的水溶性、激發(fā)波長依賴性、抗光漂白性、pH穩(wěn)定性等。實驗中發(fā)現(xiàn)Hg2+可以有效的淬滅N-CQDs1，對其表現(xiàn)出了較好的選擇性。碳量子點作為 Hg2+納米探針，其檢測限為7.7 nM，此結(jié)果低于美國環(huán)境署規(guī)定的最低檢測限10 nM。
　　第二部分，首次以懷山藥為碳源，加入飽和硫

3、酸銨溶液，采用水熱的方法制備氮摻雜的熒光碳量子點（N-CQDs2）?？疾炝烁髦苽錀l件對于碳量子點熒光性能的影響，結(jié)果表明，在反應(yīng)溫度為200℃、時間為12 h、懷山藥用量為15 g時，所得氮摻雜碳量子點的性能最佳。同時探討了碳量子點在防偽識別和熒光薄膜中的應(yīng)用。
　　本文所提出的碳量子點制備方法，具有原料易得、成本較低、易于規(guī)模化制備，過程碳化程度高、產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｒ坏忍攸c。制備方法鮮見文獻報道，有一定創(chuàng)新性。在碳量子點的多樣化制