煤基碳量子點(diǎn)的綠色制備及對(duì)Fe3+的檢測(cè).pdf

1、碳量子點(diǎn)是目前研究非常廣泛的一類新型的納米級(jí)碳材料，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性質(zhì)得到了人們的普遍關(guān)注，其綠色制備是當(dāng)今納米碳材料制備的前沿和熱點(diǎn)之一。目前，許多方法被用于制備碳量子點(diǎn)，而氧化法因操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，不需要復(fù)雜的儀器等優(yōu)點(diǎn)成為了最常用的方法。常規(guī)的氧化法大多以H2SO4/HNO3等強(qiáng)酸進(jìn)行氧化制備碳量子點(diǎn)，反應(yīng)后過(guò)量的強(qiáng)氧化劑和無(wú)機(jī)鹽使得后處理過(guò)程變得非常麻煩，對(duì)環(huán)境不友好，不利于規(guī)?；a(chǎn)，因此探索一種價(jià)格低廉以及環(huán)境

2、友好的制備方法具有十分重要的意義。本文以儲(chǔ)量豐富且廉價(jià)的褐煤為碳源，針對(duì)其特殊的結(jié)構(gòu)，將褐煤僅通過(guò)簡(jiǎn)單氧化就可以制備出具有獨(dú)特性質(zhì)的高質(zhì)量的碳量子點(diǎn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以豐富廉價(jià)的褐煤為碳源，用臭氧氧化技術(shù)處理，僅經(jīng)過(guò)離心就能制備出高質(zhì)量的碳量子點(diǎn)。通過(guò)高倍透射電鏡、動(dòng)態(tài)光散射、紅外、X射線光電子能譜等表征表明，該碳量子點(diǎn)粒徑主要分散在2-4nm，平均粒徑約為2.8 nm，穩(wěn)定性良好，表面以羥基、羧基、環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)

3、為主，因而具有良好的水溶性。利用紫外可見(jiàn)吸收光譜和熒光光譜研究其光學(xué)性質(zhì)，該碳量子點(diǎn)發(fā)射出綠色熒光，并具有激發(fā)波長(zhǎng)依賴性，以及優(yōu)異的光穩(wěn)定性、pH穩(wěn)定性。然后將其作為熒光探針應(yīng)用到離子檢測(cè)方面，研究表明該碳量子點(diǎn)對(duì)Fe3+具有良好的響應(yīng)，其檢出限可達(dá)0.26μM。⑵以廉價(jià)豐富褐煤為碳源，用雙氧水在100℃以內(nèi)進(jìn)行氧化處理后，僅經(jīng)過(guò)離心就能制備出高質(zhì)量的碳量子點(diǎn)。通過(guò)高倍透射電鏡、動(dòng)態(tài)光散射、紅外、X射線光電子能譜等表征表明，該碳量子點(diǎn)分

4、散性良好，平均粒徑約為2.8 nm，穩(wěn)定性良好，表面含有豐富的羥基、羧基、環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)。利用紫外可見(jiàn)吸收光譜和熒光光譜研究其光學(xué)性質(zhì)，該碳量子點(diǎn)發(fā)射出明亮的藍(lán)色熒光，并具有激發(fā)波長(zhǎng)依賴性，以及優(yōu)異的光穩(wěn)定性、pH穩(wěn)定性。并將其應(yīng)用到檢測(cè)離子方面，研究表明該碳量子點(diǎn)對(duì) Fe3+具有良好的響應(yīng)，其檢出限可達(dá)0.53μM。⑶對(duì)碳量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)做了簡(jiǎn)要研究，通過(guò)對(duì)比臭氧和雙氧水兩種氧化法制備的碳量子點(diǎn)，雖然它們的平均粒徑都為2.8nm，