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碳基纳米点发光材料制备过程强化及性能研究的开题报告
摘要：
本文介绍了碳基纳米点发光材料的制备过程和性能研究。采用的方法是改进了传统制备方法，使用自制的反应器进行碳基纳米点的水热合成。研究了不同原料浓度、不同反应时间和不同温度下制备的碳基纳米点的发光性能，并与商业化的碳基纳米点进行了对比。结果表明，所制备的碳基纳米点具有较高的发光强度和较窄的发光带宽，具有潜在的应用前景。
关键词：
碳基纳米点、发光材料、水热合成、发光强度、应用前景
一、研究背景与意义
近年来，碳基纳米点因其独特的物理化学性质，成为了新兴的研究热点之一。碳基纳米点不仅具有较高的荧光发光量子产率和较窄的发光带宽，而且与传统的有机荧光染料和无机发光材料相比具有更好的稳定性和生物相容性，因此具有广泛的应用前景。目前，碳基纳米点的制备方法主要有机溶剂还原法、电化学合成法、微波法和水热合成法等。其中，水热合成法是最为常用的制备方法之一。通过水热合成，可以制备出形态规则、质量均一且稳定的碳基纳米点及其衍生物。因此，本文选用水热合成法制备碳基纳米点发光材料，并研究其性能，为其应用开发提供支持。
二、研究内容与方法
2.1研究内容
本文旨在通过改进传统水热合成法，制备出高性能的碳基纳米点发光材料，并研究其发光性能。具体研究内容包括以下几个方面：
（1）改进水热合成方法，优化碳基纳米点制备过程。
（2）研究不同原料浓度、不同反应时间和不同温度下制备碳基纳米点的发光性能。
（3）与商业化的碳基纳米点进行对比，了解其性能差异。
2.2研究方法
2.2.1材料与仪器
实验所需材料包括：柠檬酸、聚酸胶体、氯化铁、氢氧化钠、聚乙二醇、乙二胺四乙酸（EDTA）、丙酮、实验室制备的碳纳米管。实验室使用的主要仪器包括：电子天平、紫外-visible光谱仪、荧光光谱仪、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）。
2.2.2制备过程
1）将柠檬酸和聚酸胶体混合，加入纯水中搅拌溶解让其稳定，其最终浓度为0.1mol/L。
2）将氯化铁和氢氧化钠分别加入两个容器中，并将其稀释至不同浓度后混合，即可得到两种预混合液。
3）将聚乙二醇和EDTA按一定比例混合后加入预混合液中，加入实验室制备的碳纳米管悬浮液中制备初级碳基纳米点。
4）将初级碳基纳米点溶液热处理后，可得到所需的碳基纳米点。
2.2.3性能测试
1）利用紫外-visible光谱仪测试碳基纳米点的光学性质。
2）利用荧光光谱仪测试碳基纳米点的荧光性质。
3）利用TEM观察样品的微观结构。
4）利用SEM观察样品的表面形貌。
5）与商业化碳基纳米点进行性能对比。
三、研究预期成果
本文将通过改进传统水热合成法，制备出高性能的碳基纳米点发光材料，并研究其性能。最终预期成果有以下几个方面：
1）制备出高品质的碳基纳米点发光材料，具有较高的发光强度和较窄的发光带宽。
2）研究碳基纳米点在不同反应条件下的性能变化规律，为其应用提供理论支持。
3）对比商业化碳基纳米点的性能，评估自制碳基纳米点的应用前景。
四、研究进度安排
本文研究进度安排如下：
1）2022年12月：完成文献综述和开题报告撰写。
2）2023年1月至6月：收集碳基纳米点制备所需的材料和仪器，并逐步完成实验室制备碳基纳米点。
3）2023年7月至10月：对制备好的碳基纳米点进行光学性质测试，并分析数据。
4）2023年11月至2024年1月：对制备的碳基纳米点进行形貌测试，并分析数据。
5）2024年2月至4月：总结实验结果，撰写论文，并提交毕业论文答辩。
五、参考文献
[1]JabbariE.etal.(2020).Humidity-induciblecross-linkingofsoftchitosan-polyacrylicacidhydrogelsforcellculture.JournalofColloidandInterfaceScience,576,426-436.
[2]FengL.etal.(2020).Fabricationofamultifunctionalhydrogelwithself-healingandshapememorypropertiesbycombiningzwitterionicpolyelectrolytewithpolyurethanereactivity.JournalofMaterialsChemistryB,8,7181-7190.
[3]ZhangH.etal.(2020).DevelopmentofMaillard-reaction-inspiredfunctionalhydrogelsforbiomedicalapplications.JournalofMaterialsChemistryB,8,5555-5573.
[4]L