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石墨烯量子点(GQDs)作为石墨烯材料的衍生物, 在兼顾了石墨烯优良特性的同时, 又依靠量子限域效应和边界效应而具备了光致发光(PL)等石墨烯所不具备的性质, 而且在细胞毒性、生物相容性等方面也有更好的表现。近年来, GQDs的制备方法日趋多样化, 通常将其分为Top-down和Bottom-up两种方法。随着GQDs在生物医学领域应用的不断深化, 对其形貌和尺寸控制也提出了更高的要求, 因此本文对Bottom-up法等一些有希望精确控制GQDs形貌和尺寸的方法进行了重点介绍, 并对各种方法的优缺点进行了对比。目前GQDs的生物应用主要包括生物成像、生物传感器、药物输运和抗菌剂等, 本文对其各种应用分别进行了介绍, 并结合各种应用对GQDs的要求给出了制备方法的建议。文章最后还指出了GQDs研究中存在的问题及发展方向。 相似文献
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采用水热法一步合成了含氮石墨烯量子点(NGQDs), 通过原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对NGQDs的形貌和组成进行表征, 并进一步通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)等手段研究了NGQDs的光学性质。AFM和TEM分析结果表明, NGQDs尺寸约为8.9 nm、厚度为0.6 ~2.0 nm (即1~3个碳原子层)。XPS分析结果表明NGQDs中氮含量约为17%, 且氮元素主要以“吡咯N”形式存在。光谱学实验表明, NGQDs的激发光谱与吸收光谱基本一致, 且其发射光谱与激发波长之间不存在依赖关系。此外, NGQDs的量子产率为~18%, 并随着含氮量的增加而增加, 且其荧光寿命衰变曲线可以被拟合成很好的双指数衰变曲线(τ1=2.93 ns, τ2=9.00 ns), 表明NGQDs有两种发色源, 即边缘富有含氧官能团的sp2碳簇和含氮五元环-吡咯环。 相似文献
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石墨烯量子点作为零维纳米材料,以其优异的电学、光学、热学等特性而备受关注。石墨烯量子点不仅具有石墨烯的特性,同时还具备量子点的特殊结构特征。石墨烯量子点表现出的很多新颖的特性,引起了越来越多的科研工作者的关注。本文综述了石墨烯量子点的主要制备方法以及相关领域的研究进展,最后对石墨烯量子点的应用前景进行了展望。 相似文献
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《新型炭材料》2015,(6)
石墨烯量子点(GQDs)作为绿色、经济的新型碳质纳米材料在有机污染物的降解、能源利用方面有着广泛的应用前景。以柠檬酸为碳源,尿素作为氮源,通过水热法制备出尺寸均匀、高荧光的N掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)。通过X射线衍射、拉曼光谱、透射电子显微镜、荧光光谱、紫外可见吸收光谱等手段对N-GQDs的晶型结构、微观形貌、表面官能团分布和光物理性能进行表征。通过MTT法对N-GQDs的毒性进行检测,又通过对亚甲基蓝(MB)的光催化降解考察样品的光催化性能。结果表明,制备的N-GQDs尺寸均匀、荧光强度高且毒性低。由于N原子的成功掺杂,N-GQDs作为光催化剂在可见光下对MB进行光催化降解比MB的自身降解更快,在短时间内(120 min)降解率可以达到82.5%。 相似文献
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《膜科学与技术》2021,41(2)
利用哌嗪与均苯三甲酰氯的界面聚合反应将石墨烯量子点(GQDs)作为水相添加剂掺入到纳滤膜分离皮层中构成薄层纳米复合膜GQDs-PA-TFN,并采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜、Zeta电位、水接触角等进行表征分析.研究发现,即使水相中加入的GQDs量较低,GQDs-PA-TFN膜的表面结构、荷负电性和亲水性能也可得到有效改善.同时为了保证GQDs-PA-TFN膜对小分子物质的高效截留,在不牺牲膜渗透通量的情况下进行了二次界面聚合反应.当GQDs添加量为质量分数0.003%,在实验得到的最佳反应条件下制备的GQDs-PA-TFN膜在0.6 MPa压力下渗透通量为36.9 L/(m~2·h),是未添加GQDs的薄层复合膜的1.4倍,对MgSO_4的截留率为95.8%. 相似文献
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二硫化钼量子点(MoS2 QDs)具有优良物理、化学等特性,在催化、荧光成像和荧光传感及生物成像等方面具有潜在的应用前景,然而其制备方法及量子产率仍有改进空间.本工作以钼酸钠提供钼源,谷胱甘肽提供硫源,通过"自下而上"一步水热法制备MoS2 QDs,并以其荧光强度作为指标,采用单因素分析,优化MoS2 QDs制备条件中的钼源与硫源比例、pH值、反应时间、反应温度.结果表明,最佳钼源与硫源质量比例为1:3.5、最佳pH值为4?8之间、反应时间18 h、反应温度210℃.采用正交试验的方法,优化出MoS2 QDs的最佳制备条件为:反应时间30 h、反应温度220℃、钼源与硫源比例为1:3.5、pH值为3,荧光量子产率高达21%.所制备MoS2 QDs的粒径4.0±0.35 nm,且单分散,富含氨基和羧基官能团,紫外吸收峰336 nm;发射波长为424 nm;半峰宽79 nm.可为MoS2 QDs在高灵敏的离子、生物分子检测以及低毒的细胞成像打下基础. 相似文献
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传统的二氧化钛(TiO_2)存在一些问题,如能隙值过大只可响应紫外波段,光生电子与空穴极易在体内和表面复合。针对目前TiO_2在光催化应用中存在的不足,提出了有效提升其光催化性能的实验方案。以高比率(001)面纳米TiO_2粒子为研究对象,采用热裂解柠檬酸制备的石墨烯量子点(GQDs),在强碱水热条件下制备出GQDs修饰的海胆状TiO_2。对所制样品的形貌与结构进行表征,并利用构建好的电化学平台,分析改性修饰对TiO_2光催化性能的影响。结果表明,GQDs敏化的TiO_2显示出优异的光催化性能。 相似文献
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目的以石墨烯量子点为填充材料,纤维素为基体,制备石墨烯量子点/纤维素复合气凝胶。方法以原生木浆纤维为原料,氯化锌溶液为溶剂来溶解纤维素,以无水硫酸钠为成孔剂,石墨烯量子点为填充材料,经水洗固化、低温冷冻干燥制备纤维素气凝胶复合材料。利用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、吸附实验等研究气凝胶的微观结构和对甲基蓝的吸附性能。结果制备的气凝胶材料具有三维多孔结构,大孔较多,密度低,纤维素气凝胶的密度为0.113 g/cm^3,吸附率为5.85%;复合气凝胶的密度为0.116 g/cm^3,吸附率为11.22%。结论石墨烯量子点的加入改善了纤维素气凝胶对甲基蓝的吸附效果。 相似文献
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《中国材料进展》2017,(5)
因具有较宽的可调控发光范围,CdSe量子点及其ZnS核壳结构量子点受到了研究者们的普遍关注。采用水相回流法合成了CdSe量子点及其ZnS核壳结构量子点,并结合透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对样品进行表征。TEM结果表明,合成的量子点粒径分布较宽且结晶度较高;从XRD分析结果可以看出,CdSe量子点为闪锌矿结构,沿着晶面向外生长ZnS壳层后,谱峰向高角度偏移;从UV-Vis和PL分析结果可以看出,CdSe量子点于500 nm处出现吸收肩峰,于644 nm处出现半高宽较宽的缺陷发光峰;随着反应时间的延长,于577 nm处出现本征发光峰。包覆了ZnS壳层后,量子点不仅发光强度明显增大,而且稳定性显著提高。该合成方法节能环保、生产效率高,具有较大的应用空间。 相似文献
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《无机材料学报》2010,(7)
以两性齐聚物(聚马来酸十六醇酯,PMAH)为修饰剂,利用相转移的方法将油溶性的CdSe/ZnS量子点转移至水中,制备出高量子产率、高稳定性的水溶性CdSe/ZnS荧光量子点.随后将PMAH修饰的水溶性量子点分散到聚丙烯酸(PAA)乳液中,采用旋转涂膜的方法制备了透明的聚合物-CdSe/ZnS量子点复合薄膜,在紫外灯的照射下薄膜发出明亮的红色光.利用XPS对复合薄膜的表面结构进行了表征.随后对膜的光致发光性能和薄膜在黑暗的环境中对紫外光的耐受性进行了系统的研究,发现复合薄膜的荧光强度随着薄膜厚度和薄膜中纳米晶浓度的增加而线性增强,薄膜在紫外光照射800h后仍然保持了很高的荧光强度,量子产率仅仅损失了5%。 相似文献