氮掺杂黄色碳荧光量子点的制备与表征

为提高碳量子点的荧光穿透能力,利用邻苯二胺、尿素作为前体,水热合成法制备黄色荧光碳量子点。考察了温度、时间、氮掺杂量对碳量子点荧光性能的影响。通过红外、荧光光谱仪等对所制备荧光碳量子点进行结构和性能的表征。结果表明,温度为160℃、时间为5h、氮掺杂量占60%时,所制备的荧光碳量子点荧光性能最好。其最佳激发波长为373 nm,最佳发射波长为567 nm。     

碳量子点的制备及其光催化性能

以高温煤焦油沥青的甲苯可溶物为碳源,采用绿色工艺(H₂O₂化学氧化法)制备碳量子点(CQDs),并以水热沉积法与TiO₂制备复合催化剂,采用TEM、FTIR、XPS、XRD和UV-Vis等技术对二者形貌和结构进行表征,探究复合催化剂光催化降解亚甲基蓝的效果。结果表明,所制备CQDs平均粒径为1.33 nm,含有羟基和羧基等官能团,水溶性较好,荧光量子产率为4.52%。CQDs/TiO₂复合催化剂2 h内对亚甲基蓝(MB)降解效率可达到82.7%,显著优于纯TiO₂(25.4%)。     

铋碳共掺杂二氧化钛介孔光催化剂的制备及其表征

以吡啶为碳源,Bi（NO3）3·5H2O为铋源,结合溶胶-凝胶和高温陈化法制备出BiC共掺杂型TiO2光催化剂。利用紫外-可见漫反射光谱（UV—Vis）、X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附等温曲线（BET）对不同条件下制备出的样品进行了表征。结果表明：铋碳共掺杂TiO2催化剂具有典型的介孔结构;在可见光下对污染物靛红溶液有显著的降解效果;不同的煅烧温度及掺杂配比对催化剂光催化性能也有不同程度的影响。     

以甘蔗渣为基质硝酸回流法制备碳量子点及其性能表征

以甘蔗渣为基质制备碳量子点,先将甘蔗渣高温碳化得到黑色固体,再利用强氧化剂化学氧化法制备碳量子点。通过F-4500荧光分光光度计、UV-2450紫外可见(UV-vis)吸收光谱仪、Tecnai G2 20型透射电子显微镜(TEM)对所制备出的碳量子点的形貌、吸光特征及荧光特征进行了表征。结果表明:碳量子点颗粒直径在5nm-15nm之间,晶格0.3nm;在300nm处有明显的紫外吸收峰;在300nm处有荧光发射峰,符合规格。     

Mn-P共掺杂氮化碳的制备及其光催化性能研究

采用四水氯化锰、磷酸氢二铵和三聚氰胺为原料制备了Mn-P共掺杂的石墨相氮化碳(g-C3 N4).使用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光致荧光光谱(PL)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、电化学阻抗谱(EIS)、瞬态光电流响应等分析测试手段对制备的催化剂...     

石油焦基碳量子点的制备及其荧光性能

首次以炼油行业的副产品石油焦为碳源,采用超声法和化学氧化法制备出粒径均一、分散性良好,具有激发依赖性和上转换性能的水溶性碳量子点(CQDs)。考查了反应温度、反应时间对CQDs荧光性能的影响,借助于荧光光谱分析优选合成CQDs的工艺参数,采用TEM、XRD、Raman、FT-IR对CQDs的微观组成结构、形貌尺寸、表面官能团等进行了表征,借助紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究其荧光性能,并对所制CQDs的荧光发光机理进行了探讨。结果表明,反应温度为120℃,反应时间为12 h是制备CQDs的较优工艺参数,所制CQDs的平均粒径为5 nm左右,有一定的结晶度和表面缺陷,表面有丰富的含氧官能团,发黄绿色荧光,荧光量子产率为1.6%,荧光性能良好。该CQDs在光催化、光电转换、生物成像等方面具有良好的应用前景。     

基于氮掺杂荧光碳量子点探针的制备及其应用

以柠檬酸为碳源,乙二胺为氮源,采用水热法一步成功合成氮掺杂荧光碳量子点(N-CQDs)探针.系统性的研究掺杂比例、反应温度以及反应时间对N-CQDs光学性能的影响,并利用透射电子显微镜、傅里叶红外光谱法、紫外吸收光谱法和荧光光谱法等技术对N-CQDs结构进行表征.作为新型荧光探针,发现二价汞离子(Hg2+)对该碳量子点...     

杂原子掺杂微孔碳材料的研究进展

概述了微孔碳材料和杂原子掺杂微孔碳材料的制备方法并对其发展前景进行了展望。微孔碳材料具有稳定性好、高比表面积、表面容易改性等一系列优点,将杂原子掺杂在微孔碳材料中,可以使其性能得到进一步的优化,扩大应用的范围。大量实验研究表明,开发杂原子掺杂微孔碳材料具有更加广阔的前景。     

板栗壳基碳量子点的制备及其性能研究

采用板栗壳为碳源,尿素为氮源,通过一步水热法制备出性能良好的氮掺杂碳量子点,最佳制备条件为:板栗壳粉粒度180目,用量0.6 g,尿素用量0.3 g,反应温度240℃反应时间15 h。得到的氮掺杂碳量子点粒径为4～5 nm,表面含有丰富的羟基和氨基,最大吸收波长为271 nm,最大激发波长为334 nm,最大发射波长为439 nm。因此,所得量子点水溶性好,发射的荧光强,具有较好的应用前景。     

微波合成含氮掺杂碳量子点改性水性聚氨酯的制备与性能

以柠檬酸和尿素分别为碳源和氮源,微波法合成含氮掺杂碳点N-CDs。以异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚氧化丙烯（PPG-2000）为主要原料,加入不同量的N-CDs制备一系列碳点水性聚氨酯复合材料 （N-CDs/WPU）。通过FTIR、TEM、XPS、UV-vis、荧光光谱和力学性能测试等对复合材料结构和性能进行表征。测试结果表明N-CDs主要由碳氮氧元素组成,表面具有胺基、羟基等活性基团,N-CDs的加入,提高了复合胶膜的力学性能,赋予了胶膜荧光性能。当N-CDs质量分数为0.6%时胶膜拉伸强度达到最大35.00MPa,加入量质量分数为0.8%时荧光强度最佳。     

氮掺杂碳量子点的制备及中药黄酮分析

以柠檬酸为主碳源加入乙二胺进行修饰,采用高温热解法一步合成氮掺杂的荧光碳量子点。该碳点的最佳激发波长为360 nm,发射波长为448 nm。该碳量子点在室温下荧光强度较为稳定。芸香叶苷对这些荧光碳点具有选择性猝灭的效果,这种现象可以用于不同领域黄酮的检测。荧光碳点的荧光强度随着芸香叶苷浓度的增加而逐渐衰减。该方法对芸香叶苷测定的线性范围为1.0×10~(-6)~8.0×10~(-5)mol/L。结果应用于中草药苍术、忍冬藤中黄酮含量测定,回收率在95.9%~101.8%的范围内,RSD分别为2.49%和1.96%。     

镧、碳共掺杂TiO2的制备及其可见光催化性能

为了更有效地利用太阳能,以钛酸丁酯为前驱体,硝酸镧和四丁基氢氧化铵为掺杂离子给体,通过改进的溶胶-凝胶法,成功制备了纯TiO₂和不同掺杂浓度的镧、碳掺杂和共掺杂TiO₂光催化剂.表征结果显示,共掺杂催化剂为锐钛矿型,具有较高的比表面积,感光范围拓展到可见光区.分别以甲基橙、罗丹明B和4-氯酚为降解物,氙灯、太阳光和自然光为光源,进行催化剂的光催化降解实验,结果表明,共掺杂催化剂活性高于未掺杂和单掺杂催化剂.降解结果显示,当共掺杂催化剂含0.5% La³⁺(摩尔比)、焙烧温度在500℃时具有最高的光催化降解效率.共掺杂TiO₂具备较高的可见光催化活性原因可能是碳掺杂降低了TiO₂禁带宽度,而镧掺杂同时维持了体系的电荷平衡.     

磷化钴/氮磷共掺杂碳复合材料的制备及其储锂性能

金属磷化物在储能方面具有优异的电化学性能。然而磷化物电导率低,体积膨胀严重,易导致材料粉化、脱落,影响电池的电化学性能。因此采用盐模板法制备了三维蜂窝状的磷化钴/氮磷共掺杂碳纳米材料(CoP₂/NPC)。三维多孔的纳米结构有利于离子/电子传输,当电流密度为100 mA/g时,循环100圈后,CoP₂/NPC具有560.1 mA·h/g的比容量,当增大电流密度到5 000 mA/g时,其放电比容量仍具有355.3 mA·h/g的稳定容量。     

碳量子点的电化学制备

作为新型材料的碳量子点,具有无毒、生物相容性好等优点。在生物、医药领域中,具有巨大的应用前景。本文通过电化学方法制备了碳量子点:以磷酸盐缓冲溶液,氢氧化钠水溶液,氢氧化钠乙醇溶液等作为电解质,以高纯石墨作为工作电极,采用三电极体系,通过循环伏安法制备得到碳量子点。通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、粒度仪等对所制备的碳量子点,进行性能的表征。对磷酸盐缓冲溶液作为电解质的反应进行了优化:研究了扫描速度、溶液的p H和浓度等对制备的碳量子点的影响,从而获得了最佳的反应条件:扫描速度是300 m V/s,电解质溶液p H=6.8,浓度是0.2 mol/L,电解质中不添加表面活性剂。     

碳量子点掺杂的蠕虫状胶束

以富勒烯生产过程中的副产物炭灰为原料,利用酸回流法制备了表面含有羧基的碳量子点(CQDs)。将所制备的CQDs代替传统有机酸,发现其与十四烷基二甲基氧化胺(C_(14)DMAO)在水溶液中能形成蠕虫状胶束。考察了CQDs质量浓度、pH等对蠕虫状胶束流变性质的影响。结果表明,CQDs质量浓度的增加和溶液pH值的降低均有利于蠕虫状胶束的形成。利用低温透射电镜可以原位地观察到蠕虫状胶束和CQDs的存在。CQDs外围-COOH解离出的H~+可以使C_(14)DMAO质子化为C_(14)DMAOH~+,而C_(14)DMAOH~+与C_(14)DMAO之间形成的氢键是蠕虫状胶束形成的主要驱动力。以上结果表明,CQDs可以有效地诱导C_(14)DMAO形成蠕虫状胶束。     

氮掺杂碳量子点的制备及其在Pb2+检测中的应用

以L-瓜氨酸为前驱体,采用水热法制备了强蓝色荧光的氮掺杂碳量子点(Nitrogen-doped carbon quantum dots,N-CQDs),然后,将该N-CQDs用于金属离子的检测,实验发现该N-CQDs对Pb2+具有选择性荧光淬灭现象,基于此,建立了一种用于检测Pb2+的荧光探针。当Pb2+浓度在10. 00～2500μmol/L时,呈良好的线性关联(R2=0. 99779),检出限为3. 3μmol/L (S/N=3),进一步将其应用于化妆水样品中Pb2+的测定,加标回收率为96. 0%～106%,RSD小于3. 6%。     

硼/氮共掺杂多孔碳纳米片的制备及其电化学性能

以煤系腐殖酸铵为前体,硼酸为多功能助剂,在700℃和800℃下一步炭化成功制备了B/N共掺杂多孔碳纳米片,并考察了其用作超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明,该B/N共掺杂多孔碳纳米片具有发达的孔结构和较高的中孔率（36.15%和40.84%）,富含氮（6.04%和6.01%）、硼（3.97%和4.18%）、氧（17.01%和16.87%）等杂原子,赋予相应电极材料较好的导电性、良好的润湿性和快速的离子扩散性能。BNHC-700和BNHC-800在0.05A/g电流密度下的比电容分别为114F/g和118F/g,后者还具有优异的倍率性能（5A/g下的比电容保持率高达75.21%）。BNHC-700和BNHC-800的循环稳定性良好,在2.5A/g电流密度下10000次恒流充放电后的比电容保持率分别高达99.84%和98.57%。     

硫氮共掺杂石墨烯的制备及其电化学性能

采用改进的Hummers方法经冷冻干燥制备氧化石墨烯(GO),以硫脲作为还原剂和掺杂剂,按GO与硫脲的质量比为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40的用量分别加入硫脲,采用一步水热法合成硫氮共掺杂石墨烯。通过X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸脱附分析等手段表征了样品的微观结构和形貌,通过循环伏安、电化学交流阻抗、恒流充放电技术对样品进行电化学性能测试。结果表明:当GO∶硫脲=1∶30(质量比)时,得到的硫氮共掺杂石墨烯(SNG)中硫掺杂量最高为1.86%(质量分数)、氮掺杂质量分数最高为7.73%,比表面积达175.8m2/g,且具有较窄的孔径分布,集中在3~5nm。在电流密度为1A/g时,SNG的比电容最高达197.2F/g,经过2000次充放电循环后,比电容为177.3F/g,电容保持率达90%。     

氮掺杂多孔碳的制备及其电容性能

氮掺杂多孔碳(NPC)电极材料具有特殊的多孔结构,导致其比表面积高,化学稳定性好,同时电容性能良好,然而导电性差,能量密度低等因素也限制了其实际应用。以天然产物为碳源,经高温热解产生碳化残渣,将这些残渣经筛分,与氢氧化钾和三聚氰胺一起混合、研磨,然后再经过高温焙烧、洗涤、烘干后得到NPC样品。该样品外观为黑色粉末,在扫描电镜下观察其形貌呈现多孔状,氮元素含量达到6.45wt%。将NPC与乙炔黑、聚偏氟乙烯按8∶1∶1的质量比制成电极压片,可组装成对称型超级电容器。在两电极体系下,以6M KOH为电解液,通过恒电流充放电(GCD)和循环伏安(CV)测试表明:电流密度为0.1A/g时,组装的超级电容器的比电容达到145F/g,而且当功率密度为50W/kg时,能量密度可达到20Wh/kg。经1000次循环充放电后,其比电容仍然保持96.9%,库仑效率基本稳定在99%,说明NPC具有优良的电容特性和循环稳定性。