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河北祥鹄科学仪器有限公司

碳量子点的微波合成法介绍

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【摘要】:
前言??????碳量子点是荧光碳纳米材料中最重要的一种,也称为碳点、碳纳米点、碳纳米晶,是尺寸大小在10nm以下的,单分散的,几何形状近乎准球型的一种新兴的碳纳米功能材料。相对于传统的半导体量子点和有机染料(制备方法繁琐,价格昂贵,环境不友好,易发生光漂白等),荧光碳量子点粒径小,水溶性好,化学惰性高,易于功能化,耐光漂白,低毒性,并且具有良好的生物相容性。荧光碳量子点的诸多领域的应用,集结了众多

前言

       碳量子点是荧光碳纳米材料中最重要的一种,也称为碳点、碳纳米点、碳纳米晶,是尺寸大小在10nm以下的,单分散的,几何形状近乎准球型的一种新兴的碳纳米功能材料。相对于传统的半导体量子点和有机染料(制备方法繁琐,价格昂贵,环境不友好,易发生光漂白等),荧光碳量子点粒径小,水溶性好,化学惰性高,易于功能化,耐光漂白,低毒性,并且具有良好的生物相容性。

荧光碳量子点的诸多领域的应用,集结了众多研究者对其制备方法、性能优化、应用拓展方面研究的兴趣和探索的步伐。

本文介绍了近些年一步微波法合成碳量子点的特点、方向和进展。

 

碳量子点合成中,微波法有举足轻重的地位

 

微波法简单,快捷。制备碳点的原料和溶剂廉价易得,对人体无害,瞬问提供反应所需能量,并且使反应时问大大减少,因此受到研究者的青睐。在碳量子点与碳量子点合成过程中,微波法具有举足轻重的地位。

 

微波法制备了荧光碳点

 

以抗坏血酸为原材料,超纯水和PEG一200为溶剂,一步微波法制备了荧光碳点,探讨了微波时问对制备碳点粒径的影响,微波时间延长荧光碳量子点的粒径增加。通过对所制备的碳纳米点进行结构和组成的表征,研究发现碳量子点表面富含羟基、羰基等亲水基团。荧光碳点的光学性能优异,荧光强度大,具有激发波长依赖的荧光性能。

 

该法制备的荧光碳纳米点的分散性好,粒径均匀,水溶性好,能够长时间存放不会发生聚沉,荧光强度高。

 

微波辐射法制备了氮掺杂的碳量子点

 

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单一碳源,微波辐射法制备了氮掺杂的碳量子点(N—dopedCQDs)。该合成方法简单、高效,而且未使用有机溶剂,绿色环保。更重要的是,我们的合成产率高达83%,克服了目前碳量子点由于产率低,无法用于大规模生产的缺陷。

微波法制备晶型碳量子点

松楠课题组将柠檬酸、尿素与水的混合物置于750W的微波炉中,微波4.5分钟,当混合液由无色变为棕色,最后变为棕黑色固体时表明碳量子点的形成。获得的碳量于点的粒径在1.5nin,具有一定晶型,荧光量子产率为14%。

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