多色碳点的制备、性能与应用研究

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多色碳点的制备、性能与应用研究
碳点,近乎准球型的零维新兴碳基纳米功能材料,在利用电弧放电纯化单壁碳纳米管的过程中,于2004年首次被发现。由于其异质原子可掺杂、表面官能团可修饰、宽的紫外光吸收波段、低毒、生物相容性、粒子表面效应、隧道效应等优异的光学特性,使得其在金属粒子检测、太阳能器件、生物标记、细胞成像、光电器件等领域有着广泛的应用。
经过十多年的发展,上述诸多领域已取得重多突破和创新。但多数碳点局限在短波长范围,量子效率低。
本论文立足于改善合成、提纯工艺,提高碳点的产率和量子效率,制备多色碳点。通过不同异质原子的参杂,热溶剂的调控以及合成条件的优化,制备出了红、黄、绿、蓝几种不同波长的碳点,最终实现了其在防伪标识、Fe<sup>3+</sup>检测和光致发光器件上的应用。
具体内容如下:（1）苹果酸为碳源合成蓝光碳点及其防伪标识的应用研究:以苹果酸为碳源,通过微波消解法,制备了量子效率为25%的蓝色荧光碳点。通过丙酮的注入,前驱液极性改变,达到目标产物大量沉降的目的,碳点的产率高达65%。
XPS和FTIR表征结果表明,合成的碳点表面包覆大量含氧官能团,决定了制备的碳点具有良 ...

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关键词：应用研究 防伪标识 隧道效应 碳纳米管 官能团