一种氮掺杂的石墨烯量子点的制备及其光催化性能研究

石墨烯量子点是石墨烯中一种新型的碳基零维纳米材料,除了具备石墨烯本身的物理化学性质之外,同时拥有良好的生物相容性、稳定性、低毒性、光致发光等特性。报导了一种以多壁碳纳米管(MWCNTs)为碳源,通过改良的Hummers法氧化剥离制备石墨烯量子点(GQDs)的简单方法,所得到的GQDs样品具有很强的光电子性能。作为一种有效的增效剂,通过简单的湿浸渍法和肼还原法成功的合成了P25-R-GOQDs-N纳米复合材料。在可见光照射下,对有机染料罗丹明B(Rh B)进行光催化降解实验,相比于P25(商业化Ti O2),P25-R-GOQDs-N样品显示出更高的光催化活性,表明石墨烯量子点起到了关键作用。     

石墨烯量子点的抑菌特性

石墨烯量子点（GQDs）由于其独特的物理结构，使其在抗菌领域得到广泛的关注。以石墨粉为原料，采用震荡冲击法制备GQDs,探究在808 nm激光的照射下，GQDs对大肠杆菌的抑制效果。结果表明：1.0 mg·mL-1的GQDs在光照20 min的情况下，可将大肠杆菌完全杀灭，而将光照时间提高至25 min时，0.6 mg·mL-1的GQDs即可将大肠杆菌完全杀灭。若提高GQDs质量浓度或光照时间，GQDs可短时、高效地杀灭抑菌。GQDs在抑菌过程中，不仅能产生活性氧，其自身结构也能对大肠杆菌的细胞膜造成破坏，在抗菌方面具有广阔的发展前景。     

亮蓝与石墨烯/CdTe量子点复合物相互作用的荧光光谱性能研究

成功地合成了石墨烯/CdTe量子点复合物,并基于亮蓝对石墨烯/CdTe量子点复合物的较强的荧光猝灭作用,研究了亮蓝与石墨烯/CdTe量子点复合物相互作用的光谱性能。研究发现,亮蓝的紫外吸收光谱和石墨烯/CdTe量子点复合物的荧光发射光谱相互重叠,亮蓝荧光发射强度的增加和石墨烯/CdTe量子点复合物荧光发射强度的降低,推断两者之间发生了荧光共振能量转移。此外,石墨烯/CdTe量子点复合物荧光强度的降低（F₀/F）与亮蓝的浓度之间具有良好的线性关系,线性范围为12.62-94.65nmol·L^-1,最低检出限为6.4nmol·L^-1,可用于溶液中亮蓝的定量分析,为建立新型荧光传感器提供了理论和实验基础。     

荧光探针用于食品添加剂定量分析的实验设计

为了让学生掌握荧光分光光度计的使用方法,了解如何采用荧光传感器对食品添加剂进行定量分析,设计了一个研究型的综合实验。基于食品添加剂胭脂红对石墨烯量子点（GQDs）的荧光猝灭作用,在考察溶液酸度和孵育时间对猝灭反应影响的基础上,建立胭脂红浓度与石墨烯量子点荧光强度变化的关系曲线,并对购得的饮料溶液中胭脂红含量进行了定量分析。在实验过程中引入机理讨论,不仅能拓宽学生的知识面,而且能提高学生解决实际问题的能力。本实验集科研性和趣味性于一体,使学生体会到科研的乐趣,激发学生的学习兴趣。该实验操作简单、易行,适用于本科生的综合实验能力训练。     

石墨烯量子点作为阳极界面层的聚合物太阳能电池

采用含有F、Cl、Br、I的苯肼小分子修饰石墨烯量子点(GQDs),制备了卤素功能化石墨烯量子点(X-GQDs).通过较高电负性的卤族元素p型掺杂,提高了X-GQDs修饰的电极的功函数.将这种可溶液加工的X-GQDs用于聚合物太阳能电池的阳极界面层,与基于GQDs的器件的能量转换效率(PCE,9.01％)相比,基于X-...     

荧光聚多巴胺-金量子点应用于癌细胞的高效成像检测

为了准确识别癌细胞,制备了一种具有荧光性能的聚多巴胺-金量子点.该量子点纳米材料是基于前人方法,在室温下以多巴胺为唯一前体控制合成来制备小尺寸聚多巴胺,然后在高温、过氧化氢存在的条件下利用产生的羟基自由基去破坏聚多巴胺的π-π结构来生成具有荧光性能的聚多巴胺量子点,并在其表面通过还原氯金酸形成聚多巴胺-金量子点;利用荧...     

氮掺杂石墨烯量子点对Cr(Ⅵ)的选择性检测

为制备生物兼容性良好的Cr(Ⅵ)离子检测材料,以柠檬酸为碳源,以氨水为氮源,采用水热法制备了具有良好水溶性和荧光性能的氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs).以N-GQDs作为荧光探针,基于Cr(Ⅵ)能够使荧光探针的荧光发生淬灭的原理,实现对水溶液中Cr(Ⅵ)的选择性检测.研究水热温度、反应时间、溶液的pH值对N-GQDs荧光性能的影响,并借助傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线电子能谱(XPS)表征了氮掺杂石墨烯量子点的化学信息.结果表明:随着水热温度、反应时间、pH值的增加,N-GQDs的荧光强度先增大后降低;在水热温度180℃、反应时间10 h、pH=7.0时,氮掺杂石墨烯量子点的荧光性能最好,此时该荧光探针在水溶液中的最低检测限可达到50 nmol/L.     

水溶性CdTe量子点及其复合物的电化学发光研究

通过水热法制备了高荧光效率的巯基丙酸修饰的水溶性CdTe量子点,对不同取样时间的CdTe量子点进行电化学发光强度测试,并对其电化学发光的测试条件(包括扫描速度、共反应剂浓度、缓冲液的pH等)进行了优化,得到最佳测试条件;同时,在水合肼还原剂作用下用微波快速有效的合成了石墨烯,并在超声作用下制备了石墨烯-CdTe量子点复合物,进一步提高了水溶性CdTe量子点的电化学发光强度.     

CdTe量子点的合成及作为离子荧光探针的应用

以巯基乙酸为修饰剂,在水相中制备稳定的CdTe量子点,利用单因素法和正交试验设计研究了pH值、反应时间、反应温度、反应物浓度比等合成条件对CdTe量子点荧光光谱性质的影响。以CdTe量子点为荧光探针,探讨了Hg2＋离子与量子点的荧光猝灭作用：在pH6.24的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中,Hg2＋离子浓度在10～150 ng/mL范围与量子点荧光猝灭强度呈现良好的线性关系,相关系数r=0.994 5,检出限8.7 ng/mL,CdTe纳米荧光探针可用于Hg2＋等的测定。     

胭脂红和苋菜红与石墨烯/CdTe量子点复合物相互作用的对比研究

分别测定了胭脂红和苋菜红与石墨烯/CdTe量子点复合物相互作用的荧光光谱和紫外吸收光谱。研究发现胭脂红和苋菜红均对石墨烯/CdTe量子点复合物具有较强的荧光猝灭作用,且均为静态猝灭过程。但是由于结构上的差异,所引起的石墨烯/CdTe量子点复合物荧光猝灭率有所不同。通过变温实验、紫外吸收光谱和结构分析,得出胭脂红引起的石墨烯/CdTe量子点复合物的猝灭率更高。研究还发现,胭脂红和苋菜红的浓度与石墨烯/CdTe量子点复合物荧光强度的降低之间均存在良好的线性关系,可分别用于胭脂红和苋菜红的定量分析。     

石墨烯量子点在超级电容器导电剂中的应用

为研究石墨烯在超级电容器中的导电效果,将石墨烯量子点(GQDs)代替商品化导电炭黑(CB)用作新型纳米尺寸(~10 nm)的导电剂,分别采用直接液相复合和热还原复合方式制备具有良好导电网络的AC-G和AC-HG系列电极,并考察两种复合方式对活性炭电极结构特性与双电层电容性能的影响.结果表明:添加1%GQDs的AC电极呈现出优异的比电容和倍率性能,当电流密度从0.1 A/g增加到10 A/g,其比电容由110 F/g降到85 F/g,明显优于添加10%CB的AC电极(100 F/g降为65 F/g);热处理过程大幅去除了GQDs所带含氧官能团,AC-HG电极的电子电导率提高而离子电导率降低,因此其倍率性能略有下降,但循环稳定性大幅提高.     

CdTe@ZnS QDs-PDDA功能化石墨烯复合物的制备和表征

以巯基丙酸(MPA)为稳定剂,在水相中制备高荧光强度的Cd Te量子点(Cd Te QDs),再以硫化钠和硫酸锌分别为硫源和锌源对其进行包裹得到Cd Te@Zn S量子点,研究了回流时间和p H值对量子点荧光强度的影响.采用改进的Hummers法制备了氧化石墨,再以水合肼作为还原剂,加入聚二烯二甲基氯化铵(PDDA),制得PDDA功能化的石墨烯.利用静电力将量子点和功能化的石墨烯连接在一起得到Cd Te@Zn S QDsPDDA功能化石墨烯复合材料.采用紫外光谱、荧光光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对复合材料的结构进行了表征.结果表明:在p H=9、回流时间为140 min条件下,Cd Te@Zn S量子点的荧光强度最大;Cd Te@Zn S量子点均匀负载在PDDA功能化石墨烯的表面.     

石墨烯量子点作为荧光探针定量分析糖果中苋菜红的含量

建立了一种利用石墨烯量子点荧光猝灭定量分析糖果中苋菜红含量的方法.讨论了溶液p H值和反应时间对苋菜红与石墨烯量子点相互作用的影响.在最优条件下,石墨烯量子点荧光强度降低(F0/F)与苋菜红浓度(0.5~3μg/L)之间具有良好的线性关系.通过变温实验、紫外吸收光谱和计算荧光猝灭常数对猝灭机理进校了讨论,结果显示苋菜红与石墨烯量子点之间的作用为基于石墨烯量子点与苋菜红生产复合物的静态猝灭过程.此外,该方法被用来定量分析糖果样品中苋菜红的含量,表明该方法可用于实际食品样品中苋菜红的定量分析.     

稀土铕配合物在荧光防伪油墨中的应用

以铕离子（Eu^3＋）为中心,以苯甲酰丙酮（BZA）、苯甲酸（BA）、邻菲咯啉（Phen）为配体,在无水乙醇中合成了三元配合物Eu（BZA）3Phen与Eu（BA）3Phen．配合物的紫外可见光谱与红外光谱分析表明配体与铕离子发生配位,合成了三元配合物．研究配合物的荧光性能,发现Eu（BZA）3Phen的相对荧光强度大于Eu（BA）3Phen．将荧光强度高的Eu（BZA）3Phen作为荧光剂制备了荧光防伪油墨．荧光防伪油墨的荧光性能显示,油墨与配合物Eu（BZA）3Phen发射波长相同,均为612nm．荧光防伪油墨在可见光下无色,在紫外灯下呈现红色,可用于防伪包装印刷．     

水溶性CdTe/CdS量子点的制备及发光特性

采用水相合成法,以三种不同的稳定剂：巯基乙醇,巯基乙酸和巯基乙胺制备了CdTe/CdS核壳结构的量子点.研究了反应时间和稳定剂的种类对量子点荧光的光学特性的变化趋势的影响.结果表明,随着量子点晶体生长时间的增加,量子点的荧光峰向红移,荧光发射强度增加,半峰宽几乎保持不变.稳定剂的种类对量子点的荧光发射峰的波长有较大的影响.采用CdS对CdTe进行包裹,制备壳核结构的CdTe/CdS量子点.包裹后能增强水相制备过程中量子点在水相中的荧光强度和发光稳定性,改变量子点的荧光特性.采用红外光谱,对稳定剂和量子点之间的连接关系进行了初步探讨,并采用透射电子显微镜,对CdTe/CdS量子点的微观形态进行观察.     

CdTe/多壁碳纳米管水溶液的制备及荧光猝灭

为了解决量子点容易团聚的问题,在水溶液中原位合成了CdTe量子点与多壁碳纳米管的复合物,研究了多壁碳纳米管对CdTe量子点形貌及其荧光性能的影响.研究结果表明,CdTe量子点与碳纳米管复合后,CdTe量子点的团聚体尺寸由复合前的200nm减小到50nm;在530nm处产生荧光猝灭,表明碳纳米管与CdTe量子点之间存在着光诱导电子转移.光诱导转移作用有效提高材料内部电子转移效率,为制备性能可靠的光伏器件提供可能.     

石墨烯量子点制备方法研究进展

石墨烯量子点由于良好的发光性、低毒性、溶解性、化学惰性等特殊性质,使其在医学领域、环境领域、电子领域拥有巨大的潜在应用,也引起了众多研究者的关注。从自上而下制备法、自下而上制备法以及表面化学掺杂反应三方面综述了制备石墨烯量子点的方法以及相关领域的研究进展,提出了目前制备石墨烯量子点的困境,并对其未来发展进行了展望。     

CdTe量子点荧光猝灭法测定尼群地平的研究

以L-半胱氨酸为稳定剂,在水溶液中合成了CdTe量子点.以该量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法对尼群地平进行了定量检测.考察了缓冲体系、缓冲液浓度、缓冲液pH值、反应时间、量子点浓度等多种因素的影响,并对反应机理进行了初步的探讨.在0.03 mol/L、pH值为5.78的Tris-HCl缓冲液中,当量子点浓度为5.72×10^-4mol/L、反应时间为10 min时,该方法的线性范围为0.38-77μg/mL,检出限为0.28μg/mL.该方法已成功用于药片中尼群地平的测定,与中国药典中的标准方法比较,结果满意.     

聚乙烯醇/碳量子点复合荧光纤维的制备及检测性能

以食品源宁夏红枸杞作为碳源,水热反应法制备具有荧光响应的碳量子点(CQDs),将其与聚乙烯醇(PVA)共混进行湿法纺丝,制备了PVA/CQDs复合荧光纤维.研究了反应时间、反应温度、宁夏红枸杞质量分数对CQDs质量浓度及荧光性能的影响,以及PVA/CQDs纺丝溶液流变性能,并通过电子单纱强力仪、扫描电镜、荧光光谱仪、热...     

SiO_2荧光纳米复合粒子的制备及性能研究

采用改进的Stber水解法制备了3种复合有荧光指示剂Ru(bpy)3Cl2的SiO2荧光纳米复合粒子,利用场发射扫描电镜、X射线衍射分析和红外光谱等对其进行了表征,并研究了SiO2荧光纳米复合粒子的荧光光谱。确定了最优制备条件:T=25℃,7.0mL氨水,1.3mL正硅酸乙酯(TEOS),1.5mg Ru(bpy)3Cl2,溶剂为乙醇。在此条件下制备的SiO2荧光纳米复合粒子形貌为规则的球形,平均粒径为400~450nm,并且在水溶液中具有很好的长期稳定性。利用其固定的葡萄糖氧化酶在高温下具有良好的稳定性。这是一种SiO2荧光纳米复合粒子绿色环保的制备方法,后处理过程简单,产物有利于在生物医学领域的应用。