高通量抗污染碳量子点/聚砜纳米复合分离膜的制备

先以4-氨基水杨酸(ASA)为原料发生水热反应合成碳量子点(CDs),随后将其共混分散在铸膜液中用非溶剂诱导相分离法制备了PSF/CDs纳米复合膜。透射电子显微镜(TEM)观测和傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实,CDs具有小尺寸和大量亲水基团的特点。使用水接触角分析(WCA)、扫描探针显微镜(SPM)和扫描电子显微镜(SEM)对分离膜进行了表征,发现纳米复合膜具有比原始膜更好的亲水性和更多的孔洞,从而使分离膜具有更高的通量和抗污染性能。PSF/CDs膜的通量回复率(FRR)超过90%,总污染率(Rt)低于60%,且可逆型污染为主要污染源。CDs含量(质量分数)为2%的复合膜整体效果最佳。具有更强抗污染能力的纳米复合膜,其水通量甚至为纯PSF膜的3倍。     

新型氮掺杂碳点材料的合成及其光学性能

以β-环糊精为碳源,L-天冬氨酸为氮源,采用一步水热合成法制备了氮掺杂碳量子点(N-doped CDs),然后对N-doped CDs的组成、形貌、光学性质进行表征,并研究了不同氮掺杂含量和氧气对N-doped CDs光学性能的影响.研究结果表明,制备的N-doped CDs表面富含氧和氮元素,氮的掺杂能有效提高碳量子点的荧光强度,但是过多的氮掺杂会使其荧光量子产率下降.制备的N-doped CDs最大荧光量子产率为19.1％.此外,无氧环境中N-doped CDs的荧光强度大于有氧环境下的荧光强度,表明氧的存在对碳量子点材料表面荧光有猝灭作用.简便的制备方法和独特的光学特性使这些N-doped CDs材料在许多领域具有潜在的应用可能,例如白色发光二极管.     

荧光碳点的合成、发光机制、固态发光及其在WLEDs中的应用（英文）

荧光碳点（CDs）作为一种尺寸小于10 nm的新型碳质纳米材料，因其优异的荧光调谐性、良好的生物相容性以及来源广泛和成本低廉等优点而受到了广泛的研究。此外，由于CDs制备工艺简单、性能优异，在光学传感、能源、生物医学成像、白光发光二极管（WLEDs）等领域均有广泛的应用。近年来，大量的CDs基固态光致发光材料被开发出来并应用于WLEDs领域。基于目前的研究，本文首先对CDs的合成策略进行了简要综述，随后详细介绍了CDs的光致发光机理和实现固态光致发光的方法，并且对CDs应用于WLEDs领域的最新进展进行了总结。最后，讨论了目前CDs研究面临的问题与挑战。     

聚合物/金属有机骨架复合膜制备方法及特种分离应用进展

金属有机骨架（MOFs）材料因其具有孔隙率高、比表面积大和孔道结构易调控等特点已成为近年来国内外研究的热点。将MOFs作为纳米颗粒添加剂引入高分子分离膜中，可使高分子分离膜在特种污水处理时同步获得高通量和高截留率，有望突破传统分离膜渗透性和选择性间相互制约的Trade-off效应。文中综述了常用于高分子分离膜掺杂的不同种类MOFs材料的特性，重点评述了聚合物/MOFs复合膜原位生长法、共混法、界面聚合法等制备方法及其特点，并简述了所得聚合物/MOFs复合膜在重金属离子污水、有机染料、海水淡化等特种分离领域的应用。此外，还指出了聚合物/MOFs复合膜进一步发展可能面临的机遇和挑战。     

多色荧光碳点调控及其应用EI北大核心CSCD

碳点(carbon dots,CDs)由于具有优异的荧光性能、低毒性、原料广泛、生物相容性好等优点,受到了研究人员的广泛关注。然而,目前大部分CDs的发射波长位于蓝光和绿光的短波长区域,这限制了CDs的广泛应用。多色CDs的合成对长波长CDs合成具有一定的指导作用,并且可以拓宽其应用。因此,本文从CDs的粒径、内部结构和表面态角度阐述了CDs的多色发光机理,综述了实现多色CDs的调控措施(包括反应原料、反应参数、表面改性和分离提纯)及其在发光二极管和生物成像方面的应用。     

碳量子点的合成、表面改性及应用研究进展

碳量子点(CDs)因其独特的物理或化学特性而被广泛应用于各领域。与传统半导体量子点相比,CDs的最大优点是低细胞毒性,高生物相容性,同时对环境友好。通过选择特定的合成或改性方法来获得满足应用条件的碳点,是研究人员的迫切需求。综述了CDs的自上而下和自下而上的各种合成方法并描述了其合成后的各种特性,其中自上而下法偏向于生产较大量的碳点,但尺寸和碳点形态难以控制。自下而上法能更好地控制碳点的尺寸及形状,但过程较为复杂耗时。再进一步探讨了CDs的表面改性包括表面钝化,表面功能化的研究进展。不同合成方法或改性方法制备的碳点特性具有较大差别,延伸出其在各方面的应用,包括细胞成像,荧光传感,药物递送,光催化,离子检测等。最后总结分析了碳点研究可进一步探索的方面,以期为碳点更深入的研究与更广泛的应用提供参考。     

有机硅烷功能化碳点的制备及应用进展

碳点(Carbon dots,CDs)因其合成方法简单、原料来源广泛、光致发光性能优异、生物相容性好等优点,在生物成像、荧光探针等方面引起了广泛的研究兴趣.然而,CDs仍存在荧光量子产率低、聚集诱导荧光猝灭等不足,限制了其在光电器件领域中的应用.有机硅烷功能化CDs(SiCDs)不仅具有良好的液态荧光,而且能够保持其固...     

金属有机框架材料在吸附分离领域的研究进展

纳米多孔材料由于具有显著的纳米尺度空间效应,在吸附以及膜分离领域中受到了极大的关注.作为无机多孔材料的延伸,金属有机框架材料(metal organic framework,MOF),由于其较大的比表面积、较高的孔隙率和孔结构可调的特点被广泛地应用于气相储存分离、液相的吸附分离和催化反应等各个领域.本文对MOF的种类进行了分类,并对MOF材料的合成方法和粒径调控机理进行了比较,其中,重点介绍了溶剂热合成法的优点.同时,系统地总结了MOF材料在吸附分离研究中存在的问题和局限,并对先进的基于MOF材料的复合膜制备技术进行了展望;总结了MOF在气体储存分离、液体吸附分离以及膜分离方面的应用.最后,针对复合膜的制备提出了通过改变MOF合成方式改善MOF材料与有机膜相容性的思路.     

荧光碳点的合成及其应用研究进展

碳点(Carbon Dots,CDs)具有良好的体内外生物相容性、表面功能化、合成环境友好、成本低等优点,引起了国内外学者的广泛关注。本文对近年来碳点领域的研究进展,包括碳点的合成方法、性质和应用进行了总结和归纳。尤其是碳点在生物成像、光催化、电催化、发光二极管(LEDs)等领域的应用,并对碳点未来的研究方向进行了展望。     

二维材料构筑的CO2分离膜研究进展

二维材料由于其独特的纳米片结构，已广泛应用于设计高气体渗透通量和选择性的分离膜中.石墨烯类、二维金属有机骨架、二维过渡金属碳化物/碳氮化物等二维材料中构筑的纳米及纳米尺度孔道为分子输运提供了特殊的通道，它们是高渗透性和高选择性分子筛分的根本原因.本文综述了近年来二维材料基CO₂分离膜的研究进展，包括材料种类、分离膜的制备方法、分离性能及分离机制，并对二维材料基CO₂分离膜的应用前景进行了总结与展望.     

磷光碳点的结构设计、合成及其应用（英文）

磷光碳点(CDs)因其具有长寿命、长波长发射、低背景干扰等优点,在能源、信息和生物医学等领域具有较大的潜力。但是,磷光CDs的制备及其发光机理依然面临一些挑战,如:其三重态极易受到外界环境的影响,从而导致磷光猝灭。因此,针对存在的问题,本文首先分析和总结了磷光CDs的起源以及杂元素掺杂、刚性结构和共轭结构等对磷光CDs结构和性能的影响;其次,从一步和两步法两方面综述了其合成方法;再次,归纳了磷光CDs在信息防伪、发光二极管、离子检测和生物成像等方面的应用研究;最后,提出目前仍然存在的问题,并展望了其研究和应用发展方向。     

软模板法合成介孔碳材料的研究与展望

介孔碳材料因其较高的比表面积,丰富的介观结构,高度有序的纳米孔道,已经引起了人们广泛的关注,因此在许多领域具有潜在的应用价值。软模板法合成介孔碳材料具有简单易行、成本低、结构可控等优点。目前采用最广泛的是溶剂挥发诱导自组装法和水热合成法,此文总结了这两种方法合成有序介孔碳材料的合成路线,阐述了其广泛的应用领域,并对有序介孔碳材料的合成与应用进行了展望。     

磁性多孔碳材料的研究进展

磁性多孔碳材料同时具有磁性和多孔性质,其拥有丰富的孔道结构、高的比表面积、高孔容、良好的活性位点和磁性可分离等优异的性能,可以很好的解决多孔碳材料在应用过程中难分离回收等问题,因此,磁性多孔碳材料已经在吸附领域得到广泛的应用。按照孔径大小、磁性强弱以及组合方式的不同将磁性多孔碳材料进行了分类,并综述了近年来磁性多孔碳材料的制备方法以及吸附应用,最后,对磁性多孔碳材料的应用前景进行了展望。     

磁性离子液体的制备与应用研究进展

磁性离子液体是一种新型的功能化离子液体材料,具有优良的热稳定性、优异的电化学性能、良好的溶解性能以及可回收性等特性,使其在萃取分离、反应催化和复合材料等领域具有较好的应用前景。对目前合成的磁性离子液体做了概述并根据构效关系对主要的磁性离子液体进行了分类。综述了磁性离子液体的主要制备方法,主要有一步合成法、二步合成法和辅助合成法。介绍了磁性离子液体在萃取分离、反应催化及碳纳米管复合材料领域应用研究进展。最后根据磁性离子液体在合成和应用中的不足做了展望。     

氨基功能化抗菌碳量子点的制备及抗菌性能研究

目的 以精胺、多巴胺为原材料合成氨基功能化抗菌碳量子点，为进一步将其应用于食源性致病菌消除领域提供参考。方法 利用精胺、多巴胺通过热解法合成精胺碳点、多巴胺碳点和精胺/多巴胺碳点（SPM–CDs、DA–CDs、SPM/DA–CDs），通过透射扫描电镜，X射线光电子能谱、红外光谱、Zeta电位、紫外光谱和荧光光谱对碳点进行表征，选取食源性致病菌金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为供试菌株，采用微量肉汤稀释法研究碳点及前体物的抗菌性能。结果 SPM–CDs、DA–CDs、SPM/DA–CDs的分散性好，平均粒径分别为（4.25±0.89）、（3.90±0.67）、（4.0±0.96）nm；在365 nm紫外灯照射下3种碳点均能发出荧光，表面都带有较高的正电荷并且含有C=C、C-O、O-H等化学键；抗菌实验表明，SPM/DA–CDs对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑制效果显著，最小抑菌质量浓度分别为0.25 mg/mL和0.5 mg/mL，而SPM–CDs、DA–CDs和前体物对2种菌的抑制效果较差；SEM结果表明碳点能造成细菌表面凹陷、破裂，从而导致细菌死亡。结论 本研究合成的氨基功能化抗菌碳点具有优异...     

淀粉基荧光碳点的快速绿色制备及其在白光LED中的应用（英文）

以土豆淀粉为碳源,采用简单、环保的微波辅助水热法合成荧光碳点(CDs)。通过实验参数优化,合成CDs的最优反应时间、反应温度和淀粉溶液浓度分别为30 min、220℃和1 mg/mL。为了提高CDs的荧光量子产率,在以上最优反应条件下,通过加入氮掺杂剂乙二胺合成氮掺杂碳点(N-CDs),其荧光量子产率(QY)比CDs的QY提高将近一倍。CDs与N-CDs均具有良好的水溶性和热稳定性,其溶液在紫外灯照射下均发出蓝色荧光,并且N-CDs的荧光强度明显高于CDs。再将CDs/淀粉复合物和N-CDs作为荧光粉,与紫外芯片结合得到白光发光二极管器件,器件分别发出黄白光和白光,色坐标分别为(0.38,0.45)和(0.33,0.35)。淀粉基碳点荧光粉在光电器件领域表现出很大的潜力。     

聚醚共聚酰胺-三醋酸甘油酯多层复合气体分离膜的制备及其分离性能

以聚醚共聚酰胺Pebax1074为分离层主体膜材料,以三醋酸甘油酯(GTA)为添加剂,制备具有超薄分离层的Psf/PDMS/Pebax1074和Psf/PDMS/Pebax1074-GTA/PDMS多层复合气体分离膜.考察了Pebax1074和GTA浓度、温度、压力等条件对H2、N2、CH4和CO2等在复合膜中的渗透性能的影响.结果显示,随Pebax1074浓度的增大,Psf/PDMS/Pebax1074膜对气体的渗透通量急剧下降,气体选择性逐渐增大至接近Pebax1074本征值.当GTA质量分数大于50%,Psf/PDMS/Pebax1074-GTA复合膜的气体渗透通量大幅增加,而气体选择性不高.利用硅橡胶对复合膜表面保护后,气体选择性接近Pebax1074材料本征值.Psf/PDMS/Pebax1074-GTA/PDMS多层复合膜对CO2具有较高的渗透通量和较高的选择性.CO2对多层复合膜存在塑化效应,渗透通量随压差增大而增大;随着操作温度的升高,H2、N2、CH4和CO2在复合膜中的渗透通量显著增大,而CO2/(N2、CH4、H2)的分离系数减小.     

氮化碳的合成与性能研究进展

作为理论预测的新材料,氮化碳可能具有优异的力学、电学和光学性能,其合成和性能的研究引起了各国研究人员的广泛关注,已合成了具有独特性能的氮化碳.其高硬度、低摩擦系数、良好的耐磨性、较好的光学性质等对氮化碳在广阔领域里的应用提供了坚实的基础.总结了氮化碳材料的结构和合成,尤其是性能的研究进展.     

油水分离膜材料制备及其应用研究进展

油水混合物不仅对生态环境造成破坏，同时也危及人类身体健康。针对油水混合物进行高效分离，不仅可以实现油、水资源的重复使用，还可有效地避免其直接排放所造成的严重环境污染问题。因此开发高效油水分离材料对于资源节约，实现双碳目标和践行习总书记“绿水青山就是金山银山”理念具有重要意义。特殊润湿性因其对油水两相的响应不同在油水分离领域中显示出良好的应用前景，具备该特性的油水分离膜材料分离效率高、分离速度快、能耗低、可扩展性好、操作简单且可回收利用，因此针对油水分离膜材料制备过程中基底材料选择的不同，详细介绍了以金属、聚合物、生物质和无机物为基底材料制备油水分离膜材料及其应用研究进展，并对油水分离膜材料领域研究进行展望。     

碳点基白光荧光薄膜的研究进展

碳点(Carbon dots,CDs)具有制备简单、来源广泛、毒性低和光学性能优异等特性,可作为发光材料应用于固态照明器件中.基于CDs荧光薄膜的制备及实现其白光发射的方式不同,使其白光荧光薄膜的性能各异.首先,介绍了CDs的光致发光机制;其次,根据CDs荧光薄膜的形成方式归纳为CDs/聚合物荧光薄膜和CDs自组装荧光...