石墨烯量子点的制备及性能的研究材料物理与化学专业论文.docxVIP

研究生优秀毕业论文 I咖0哪咖咖咖删．．． I咖0哪咖咖咖删．．． 学位论文版权使用授权书IYIIIIlU2llIln8lIlU0lIlUl0IIIIl4IIl[IUl 江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致， 允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国 学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂 志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。 论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生院办理。 本学位论文属于不必威体育官网网址够。 学位论文作者签名：寐离毒|木 指导教师签名：獭 俨／s年多月罗日 矽旷年石月9日 万方数据 江苏大学硕士学位论文摘要 江苏大学硕士学位论文 摘要 石墨烯量子点是一种尺寸小于10 nm的新型荧光碳材料，具有很强的量子限 制效应和边缘效应，同时结合了石墨烯和量子点两者的优良性能，表现出优异的 光电特性、低毒性、良好的生物相容性和稳定性，成为科学家们研究的热点，在 细胞成像、生化分析检测和光催化领域体现出重要的应用价值。 本文采用水热法成功制备出了石墨烯量子点，对石墨烯量子点的形貌和光学 性能进行表征，实验结果显示合成的石墨烯量子点平均尺寸为4．5 rliil，分散性良 好，表面含有丰富的含氧官能团，具有优异的荧光性能。同时研究了水热环境的 pH值和石墨烯的质量对石墨烯量子点的尺寸及荧光性能的影响，研究结果显示 只有在碱性环境中才能制备出石墨烯量子点，而且随着水热环境的碱性增强，石 墨烯量子点的尺寸减小，但在强碱性环境中由于石墨烯量子点发生团聚而尺寸增 大。所有制备出的石墨烯量子点含有相同表面含氧官能团，因而表现出相似的荧 光特性。 石墨烯量子点具有优异的荧光特性，可以作为荧光探针应用于生物成像和离 子探测等中。我们首先改进了水热法的工艺，简化了步骤，缩短了制备时间。制 备出的石墨烯量子点平均直径为2．8 nm，表面含有丰富的官能团，具有良好的水 溶性。NaCl溶液对石墨烯量子点的荧光强度的影响不大，石墨烯量子点具有较 强的抗盐能力。石墨烯量子点溶液在中性条件下荧光最强，在碱性条件下的荧光 比酸性条件下的强。然后通过比较分析加入铜离子前后溶液的红外光谱、紫外． 可见光吸收光谱和共振光散射光谱，深入研究了铜离子猝灭石墨烯量子点荧光的 现象，提出了荧光猝灭的机理，认为铜离子加入后会促使石墨烯量子点表面的 O．H断裂，使石墨烯量子点带有负电性，与带正电的铜离子发生电荷转移，改变 了石墨烯量子点的电子能态，从而使荧光猝灭；同时以铜离子为桥梁促使石墨烯 量子点聚集在一起，而且长大形成不发光的复合物，也会导致荧光猝灭。最后， 初步探索了石墨烯量子点在锰离子探测领域的新应用，发现加入锰离子后石墨烯 量子点的荧光强度会随着锰离子浓度的增大而降低，在0-400 p,M间校准曲线呈 万方数据 石墨烯量子点的制备及性能的研究线性相关，这拓展了石墨烯量子点在金属离子检测方面的应用。 石墨烯量子点的制备及性能的研究 线性相关，这拓展了石墨烯量子点在金属离子检测方面的应用。 关键词：石墨烯量子点，荧光性能，荧光猝灭机理，锰离子 万方数据 江苏大学硕士学位论文Abstract 江苏大学硕士学位论文 Abstract Graphene quantum dots(GQDs)were discovered very recently as a new type of fluorescent carbon materials谢t11 lateral dimensions less than 1 0 nln．GQDs have strong quantum confinement effect and edge effect and exhibit characteristics including excellent photoelectric properties，low cytotoxicity and hi曲 biocompatibility．GQDs which combined the advantages of graphene and quantum dots have attracted enormous attentions because of their applications in cell—imaging， biochemical analysis and photocatalysis． Monodispersed GQDs were synthesize