含氮杂环有机小分子衍生的新型氮掺杂碳点的制备、光学性质及应用

发布时间：2024-04-21 10:21

　　碳点(CDs)由于其独特的光学性能和在各个领域的应用前景,自2004年从单壁碳纳米管中发现以来就引起了研究者广泛的兴趣。碳点具有合成简便、原料来源广泛的优点,同时所具有的优异荧光、磷光性能,抗光漂白性、低毒性、生物相容性等使其在光电器件、信息加密解密、检测和生物成像等领域应用广泛。现如今由于生产生活的需要,在废水中残留着许多对生命体有害的物质,例如爆炸物和金属离子等,严重威胁着生命体的绿色可持续生长。为了实现长期的监控和防治,化学工作者们尝试使用各种发光物质来检测这些有害物质,然而却很难实现在水溶液中检测并且一般情况下都只能检测单一物质,检测限也很难达到理想的情况。因此,如何实现单一发光物质在水溶液中高灵敏度同时检测多种物质仍然是一项巨大的挑战。无金属室温磷光(RTP)材料由于具有较长的寿命、光稳定性和生物相容性等使其在检测,信息加密和生物成像等领域具有广泛的应用。为了得到无毒无金属室温磷光材料,通常面临着以下两方面的问题:一是有机小分子难以实现从单线态到三线态的系间穿越(ISC);另外一个是激发三重态的激子很容易被淬灭,同时其还容易以非辐射跃迁的形式回到基态。这两个问题严重限制了磷光...

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【部分图文】：

图1.1CDs的分类：石墨烯量子点,碳量子点，碳纳米点，碳化的聚合物点和其他可能的碳核物质[1]

东北师范大学硕士学位论文1第一章前言1.1碳点概述1.1.1碳点的研究背景近年来，富勒烯，碳纳米管和石墨烯等基于碳的纳米结构材料由于其独特的理化性质和多方面的应用而备受关注。与上述碳纳米材料相比，碳点（CDs）表现出丰富的光致发光（PL）和电化学特性。通常，CDs可定义为尺寸小于....

图1.2CDs的多重性能、广泛应用和快速发展：（A）CDs性能和应用的总结，（B）2004年以来关于CDs相关发表文献的总结[6]

东北师范大学硕士学位论文2像，癌症治疗，光电器件，催化，功能材料和农业中的广泛应用（图1.2A）[10-15]。廉价的大量原材料，简便的合成方法以及大规模制备的可行性等是引起人们对CDs高度关注的原因，近年来在相关领域的研究取得了显著的成果（图1.2B）。图1.2CDs的多重性能....

图1.3CDs合成的常用方法

东北师范大学硕士学位论文3内的参数，可以轻松控制CDs的尺寸和PL特性，较小的CDs可以通过增加照射时间来合成。（3）超声处理法：超声波处理也是一种非常方便的方法，因为大块碳材料可以通过超声波的高能量作用而分解。Wang等人通过超声波处理抗坏血酸和氨合成N掺杂的CDs[26]。D....

图1.4固态CDs的结构：（A）CDs的TEM图像，（B）CDs的高分辨TEM图

褂萌确纸饧际踝魑?铣蒀Ds的另一种标准的自下而上的方法。该方法具有多种优点，例如易于操作，耗时少，成本低和可大规模生产等[39]。Wang等人将反应物在240°C加热仅1分钟就得到了直径约为0.9nm的CDs[40]。（4）溶剂热法：研究人员还通过溶剂热法将有机小分子作为碳源来合....

本文编号：3960757