荧光碳点的合成及光学性能研究.doc

荧光碳点的合成及光学性能研究摘要本次研究将生物废弃物作为合成碳点的原料通过水热法对橘子皮进行水实验合成的荧光碳点粒径大约1.5～3.5nm。实验过程中探索了不同橘子皮的质量、实验反应温度和实验反应时间等不同反应条件下对合成制备碳量子点的荧光性能的影响。本次研究通过诸多科学实验仪器表征了碳点的碳结构、碳点的性质、及碳点的粒径等情况。实验过程中合成的碳量子点有较好的荧光产率15%并且该碳量子点在紫外灯照射的条件下呈蓝色。试验中通过仪器测试这种碳量子点具有水溶性并且其分散性能在水中表现良好。关键词：荧光碳点；橘子皮；水热法AbstractThestudylookedatbiowasteastherawmaterialforsyntheticcarbonandwaterexperimentswerecarriedoutbythehydrothermalmethodtowatertheorangepeelandthesyntheticfluorescencecarbonparticleswereabout1.5to3.5nanometers.Experimentsexploredthemassoftheorangepeelexperimentreactiontemperatureandreactiontimeunderdifferentreactionconditionssuchasonthepropertiesofcarbonforsynthesizingquantumdotfluorescenteffect.Thisstudythroughmanyscientificexperimentsrepresentsthecarbonstructurethenatureofcarbonpointandthesizeofthecarbonpoint.Theresultingcarbonquantumdotshaveabetterfluorescencerateof15%andthecarbonquantumdotsareblueintheuvlight.Intheexperimentthecarbonquantumdotsweretestedbyinstrumentsandwerewater-solubleandthedispersalpropertiesperformedwellinwater.Keywords:Fluorescentcarbonpoint;Orangepeel;Hydrothermalmethod目录摘要2Abstract3引言61文献综述71.1碳点概述71.2碳点的应用71.2.1生物成像71.2.2太阳能电池91.2.3光催化91.4课题的研究意义与内容102实验材料与方法112.1试剂与仪器112.2碳点的制备113实验结构与讨论123.1碳点的制备条件分析123.1.1橘子皮添加量的影响123.1.2水热温度的影响123.1.3水热时间的影响133.2碳点的表征143.2.1高分辨率透射电镜分析153.2.2拉曼光谱163.2.3红外光谱163.3光学性能研究173.3.1pH的影响173.3.2NaCl浓度的影响18结论19参考文献20致谢22引言碳纳米材料在医疗诊断、输送药物等一些特殊的用途中取得了较为优秀的成果。荧光碳点（carbondotsCDs）是碳家族的新兴成员由于突出的生物相容性和荧光性能等诸多优点得到研究人员们的喜爱。如今人类对碳量子点在实验过程中的合成处于萌芽时期尽管科学家们可以成功制备出的碳量子点具有优越的性能可是对于原料大多数不是可再生的而且原料价格过高实验过程中反应条件局限性太高并且原料的后续处理太过消耗专家们的宝贵时间与精力其很大的限制了碳量子点在我们人类实际生活的应用。近来含糖类等碳水化合物实验合成碳量子点在该研究领域中倍受重视。但这些大都需要复杂的实验过程通过强酸与碳点表面钝化等繁琐的后续处理步骤来修饰碳量子点以此来将碳量子点的水溶性质以及荧光性质得到了增强。因此寻找一种可循环再生、廉价、便捷、绿色无污染、产率高的方法来合成碳点成为了研究者们的研究的焦点。本次实验中首次使用橘子皮这种新颖的生物质作为碳源通过水热法一步来合成所需的荧光碳点其过程无需钝化修饰。其优势在于此碳源是可持续能源、并且制备工艺便捷、绿色无污染、合成的碳点具有优越的光学性能在许多方面