多孔陶瓷膜用于碳量子点的分离与纯化

尺寸分布均一的碳量子点由于其良好的光学特性,在光电设备、离子检测、纳米传感器、生物成像和催化剂等领域具有广阔的应用前景。采用陶瓷膜“超滤-纳滤”双膜法,对微波合成的碳量子点进行分离和纯化。研究了pH对碳量子点料液荧光强度和粒径分布的影响。在pH=3时,碳量子点分散较好,荧光强度较高。陶瓷超滤膜可以有效截留碳量子点料液中的大颗粒杂质,渗透侧的碳量子点平均粒径约为2 nm,分散良好,无团聚现象。陶瓷纳滤膜对碳量子点具有良好的截留性能,在浓缩和水洗过程中可以进一步去除料液中的小分子杂质。经双膜法处理后,发射光谱由多峰分布变为单峰分布,且峰宽变窄,碳量子点的发光纯度得到了明显提高。     

煤基碳量子点的制备及其在离子检测中的应用

以长焰煤为碳源,使用空气氧化预处理与双氧水氧化结合的"分步法"成功制备出了煤基碳量子点(carbon quantum dot,CQD)。对碳量子点的表面形貌、化学组成和光学性质进行表征,并考察了碳量子点作为纳米荧光探针检测金属离子的性能。结果表明:煤基碳量子点平均粒径为13.1 nm,含氧量达30.56%,在波长为365 nm的紫外光照射下呈现出明亮的青蓝色荧光,其荧光强度在中性条件下最大,并可在较宽的pH范围内保持荧光稳定性;与Fe~(3+)能发生特异性荧光淬灭,在0μmol/L～9μmol/L Fe~(3+)浓度范围内,荧光猝灭程度与Fe~(3+)浓度呈良好的线性关系。     

荧光碳点的绿色合成及发光影响因素

本实验以抗坏血酸为前驱体,一锅煮、绿色合成了荧光碳量子点,并考察了合成时间、合成温度对碳量子点发光效率的影响以及碳量子点对不同pH缓冲溶液和常见离子的耐受性。结果表明90℃时加热5 h时该碳量子点的荧光强度最强,不同的pH缓冲溶液对碳量子点的荧光猝灭作用较强,Pb2+、Cr~(3+)、Hg2+、NO2-离子对碳量子点的发光影响不大。     

以植物为碳源制备荧光碳量子点的研究

以植物为碳源,采用水热法制备稳定性好的水溶性碳量子点。通过荧光分光光度计对制备的碳量子点溶液的荧光性质进行了表征,研究了碳源用量、反应时间、反应温度、缓冲溶液pH值和激发波长对碳量子点溶液的荧光性质的影响,优化实验条件。实验结果表明,当碳源用量为2.0 g,反应温度为180℃,反应时间为9 h,缓冲溶液pH值为7.0,激发波长为370 nm时,制备的碳量子点溶液的荧光强度最强。本研究能为碳量子点的制备和应用提供一定的参考。     

基于量子点荧光强度变化检测陶瓷疲劳微裂纹

量子点具有荧光光谱窄、激发光谱宽、荧光强度高、稳定性好等优势,将量子点应用于微裂纹的监测有极大的优越性.本文利用量子点涂层的荧光性能进行了陶瓷裂纹的直接检测,并与实际裂纹比较发现仅有2％的差别;借助ANSYS有限元软件计算模拟了陶瓷在产生疲劳裂纹后的应力分布.对比发现,涂层荧光强度变化和应力变化都呈区域性分布,而且应力越大,荧光强度越强,说明该方法是一种简单有效的裂纹测试手段.     

一步法水相制备Cu–In–Zn–S量子点及其荧光性能

采用简单的一步法制备了水溶性Cu–In–Zn–S (CIZS)四元量子点,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和荧光光谱仪等测试手段研究了反应温度、阳离子浓度和前驱体溶液pH值对样品的物相组成、显微形貌以及荧光性能的影响规律。结果表明:随着反应温度的升高,量子点的结晶度逐渐提高,荧光强度显著增强,当反应温度为95℃时,荧光强度达到了最高值;随着阳离子浓度的逐渐增大,量子点的粒径逐渐减小,导致其发光峰位由634 nm蓝移至617 nm,当阳离子浓度为1.5 mmol/L时,量子点的荧光强度最高。此外,当溶液pH值=5.0时,配体对量子点的表面钝化效果最佳,荧光强度达到最高值。红外光谱表明,量子点表面存在多种功能基团,赋予了量子点优异的水溶性,因此在生物成像领域具有广阔的应用前景。     

荧光碳量子点测定替硝唑的应用研究

替硝唑对碳量子点的荧光具有明显的猝灭作用,在pH值=7.10的PBS缓冲溶液中,碳量子点的荧光猝灭强度与替硝唑浓度在8.0×10~(-7)～2.0×10~(-5) mol/L范围内呈线性,相关系数为0.9992,方法检出限为2.3×10~(-7) mol/L。该方法用于样品中替硝唑的测定,回收率为96.2%～101.8%。通过比对碳量子点和碳量子点-替硝唑体系的荧光寿命和吸收光谱的变化以及改变温度环境后体系猝灭常数的变化趋势,确定该碳量子点与替硝唑的猝灭机理为动态猝灭。     

一步法合成枝状NaGdF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)荧光材料及碳量子点

以稀土氯化物为前驱体、乙二醇为溶剂,采用一步水热法同时合成枝状形貌的上转换NaGdF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子和球形碳量子点。利用XRD、TEM、FT-IR和荧光光谱等分析手段对制备样品的结构、形貌和性能进行分析。结果表明,采用水热法制备的溶液经离心后下层固体为具有六方相和立方相混合结构的枝状NaGdF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子,该纳米粒子具有良好的荧光稳定性,其乙醇分散液放置7 d后,荧光性能未发生明显改变,仍具有良好的上转换发光性能。离心后的上层溶液在365 nm紫外光照射下发出较强的淡蓝色荧光。上层溶液干燥后所得固体经XRD及红外分析确定产物为碳量子点。TEM分析结果表明,该碳量子点的平均粒径为7. 46 nm,具有良好的分散性。     

荧光碳量子点的合成及在对硝基苯酚检测中的应用

碳量子点因具有良好的水溶性、光稳定性和高发光效率等优点,可用于荧光标记、光催化、生物成像等领域。本文以葡萄糖和脲为原料,采用水热法快速合成对酚类有机污染物具有荧光响应的碳量子点。红外表征发现所制得的量子点含有大量羟基和羰基等活性官能团,水溶性好,且在紫外光激发下发出强蓝色荧光,发射光谱随着激发波长的增加而发生红移。当加入对硝基苯酚溶液时其荧光强度迅速减弱,实验发现荧光强度与对硝基苯酚浓度间有很好的线性关联。该碳量子点可实现对有毒污染物对硝基苯酚的高灵敏度的检测,方法成本低廉、高效环保。     

生物质基碳量子点的制备及其光谱性质研究

以木屑为前驱物制备的活性炭为碳源,采用化学氧化法,用聚乙二醇2000进行表面钝化,制备出了水溶性的生物质基碳量子点。优化了CQDs的合成方法：0.3 g生物质基活性炭, 40 mL HAc-80 mL 30% H₂O₂ 混合氧化剂,反应温度为100 ℃,反应时间为12 h。采用微波和超声结合法进行钝化,修复了CQDs的表面缺陷,荧光强度和量子产率均得到了提高。采用透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱仪、荧光分光光度计和傅里叶红外分光光度计进行表征,所合成的碳量子点发光性能优异、粒径小、分散性好,且无团聚现象。进一步考察了光照、温度和体系pH值对碳量子点性能的影响,结果表明,光稳定性好,抗光漂白性优异,荧光强度具有pH值依赖性,且易于表面功能化。     

制药废水膜法深度处理效果分析

针对综合性制药废水成分复杂的特点,采用纳滤、反渗透对氧化处理后的制药废水进行深度处理,测定了原液、浓缩液、透过液的COD、总硬度、氨氮、pH、电导率指标。结果表明,COD去除率达85%,总硬度去除率达98%,氨氮去除率达42%,经过纳滤处理,总硬度达到标准。分析了膜材质、料液、杂质成分等对纳滤、反渗透截留效果的影响,纳滤对高浓度废水中杂质截留效果好,反渗透对低浓度废水中杂质截留效果好。综合性制药废水经过膜法深度处理后主要指标符合工业循环冷却水标准,可回用于生产过程。     

从表层土壤中提取天然碳基量子点

腐殖酸来源于动植物残体的腐殖化反应,在自然环境中广泛分布。因其形成过程与成煤作用类似,很可能与泥炭一样含有大量碳基量子点。碳基量子点由于其量子限域效应和边缘效应,展现出独特的光、电特性,具有良好的荧光和电化学发光性能。从广泛存在的腐殖酸中获取碳基量子点,具有成本低、工艺简单、适合大量生产的优点。本文从表层土壤中提取了腐殖酸,发现其中含有大量的碳基量子点,并对其荧光和电化学发光性质进行研究。     

用环己烷-水两相体系优化合成CdSe量子点

采用环己烷和水组成的两相体系,合成了不同粒径大小的硒化镉量子点。用X射线粉末衍射仪（XRD）,透射电子显微镜（TEM）,荧光光谱仪和紫外可见分光光度计等测试手段对产物进行了表征,结果表明生成的量子点粒径尺寸分布均匀,为立方晶型,具有良好的荧光特性。讨论了反应物比例、反应温度、反应时间、硒单体的量等因素对CdSe量子点的粒径分布,表面缺陷,奥斯德瓦尔效应的影响。通过优化实验条件,得到了表面缺陷少,粒径分布均匀,光量子效率高的硒化镉量子点。     

香豆素修饰的碳量子点光稳定剂的制备与性能

利用柠檬酸为碳源,通过水热反应制备碳量子点,再采用EDC/NHS酰胺反应催化体系,将7-氨基-4-甲基香豆素(AMC)修饰到碳量子点表面,合成出一种香豆素修饰的碳量子点光稳定剂 (AMC-CQDs),研究了其光学性能和在纸张表面的应用性能,并且运用1931-CIE色度坐标,初步探究了纸张返黄过程的色度变化规律。结果表明： 合成的AMC-CQDs粒径均匀(4.13nm),具有良好的水溶性和紫外吸收性能,基本实现紫外区的全覆盖吸收,且其最大荧光发射波长为431nm,荧光量子产率达到38.7%,适用于高得率浆纸张增白,对纸张的初始白度可以提高4.71 ISO%;色度坐标显示该碳量子点光稳定剂对于色度坐标位于y＝1.553x－0.184附近的纸张具有良好的光物理增白效果。     

一步水热法合成La(Ⅲ)掺杂碳量子点及光学性能探讨

采用一步水热法,以APEG为碳源,以LaCl_3为掺杂剂,制备了掺杂型碳量子点,并分析其光学性能。实验结果表明:掺杂碳量子点具有激发波长依赖性,其最大激发波长为360nm,发射峰为460nm。酸,碱和盐均对碳量子点荧光强度产生影响。所测的部分金属离子对碳量子点荧光强度有淬灭作用,其中Fe~(2+)影响最大。     

谷胱甘肽修饰CdTe量子点应用于二价汞离子检测

应用"一锅法"合成谷胱甘肽修饰的Cd Te量子点。利用荧光分析法检测量子点溶液中的Hg2+含量,分析得到含有不同浓度Hg2+的谷胱甘肽修饰量子点体系荧光强度与Hg2+浓度具有良好的线性关系。根据这一研究建立了一种利用量子点荧光特性对Hg2+进行测定的简便、快速的检测方法。     

基于黄连的荧光碳点的合成及性能研究

为了设计一类具有良好荧光性能的碳纳米材料,本文以黄连为碳源,制备了绿色的荧光碳量子点,通过紫外光谱、红外光谱对其结构进行表征,此外,研究了碳量子点的抗盐、抗酸碱等性能,以及碳量子点对金属阳离子和氨基酸的响应性能。研究结果表明,黄连碳点在360nm处有最强的发射光谱,具有优秀的荧光性能,结构稳定,有良好的抗盐、抗酸碱性能,在抗金属阳离子、氨基酸干扰方面有良好的应用前景。     

水溶性荧光碳量子点的制备及其Cu~(2+)传感性能研究

以腐殖酸为碳源制备水溶性碳量子点,并将其应用于Cu~(2+)的检测,研究其传感性能。结果表明,该水溶性荧光碳量子点的平均粒径在3nm左右,具有优异的光致发光性能,对Cu~(2+)具有较高的选择性;在Cu~(2+)浓度为20μmol·L~(-1)时,碳量子点对其响应时间为12s,且在0~20μmol·L~(-1)浓度范围内,碳量子点荧光强度的对数值与Cu~(2+)浓度具有较好的线性相关性。为水溶性荧光碳量子点检测Cu~(2+)提供了可能。     

酶解木质素水热法制备碳量子点

以玉米秸秆生物发酵剩余物酶解木质素为碳源,选取水热降解的方法制备发光碳量子点,并通过透射电镜(TEM)、紫外-可见光谱仪、荧光光谱仪多种表征方法对样品进行了表征;并且进一步探究了常见金属离子以及溶液环境pH对碳量子点荧光强度的影响。结果显示,其发光碳量子点为分散良好、均一稳定的纳米颗粒,并在紫外灯的激发下发出蓝绿色荧光。     

一步水热法合成绿色荧光碳量子点及其表征

本文以花生为碳源,通过一步水热法成功合成了新型碳纳米材料—碳量子点,采用FT-IR、TEM、UV-Vis和荧光光谱仪等仪器对其形貌和光学性质进行了表征。该碳量子点在470 nm激发下,发射出明亮的绿色荧光。同时探究了温度、时间、pH和金属离子等合成条件对碳量子点荧光性能的影响。