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摘要：以葡萄糖为碳源制备碳量子点，并与TiO2粉体复合制成碳量子点/ TiO2复合材料。对所得碳量子点/TiO2复合材料采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等进行表征与分析。结果表明，在温度为160 ℃，碳量子点与TiO2按物质的量以1.5:1复合时，形貌呈团簇状，分散均匀；X-射线衍射图谱显示在26.2°处出现了非常强的碳量子点的衍射峰；从傅里叶红外光谱图也得到了-OH键、 C=C键、C=O键、和C-O-C键的伸缩振动，证明两物质复合较好。35791
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毕业论文关键词：TiO2；碳量子点；复合材料
Preparation of Carbon Quantum Dots/TiO2 Composite
Abstract：Carbon quantum dots were prepared by glucose as carbon source and compounded with TiO2 to got Carbon quantum dots/TiO2 composites．Then the experimental results of carbon nano-spheres/TiO2 composites were characterized and analyzed by scanning electron microscope．X-ray diffraction． Fourier transform infrared spectrometer．The results showed that the composites were 160 ℃．The amount of carbon quantum dots and TiO2 by the amount of substance was 1.5:1．The scanning electron microscope was clustered and dispersed evenly．X-ray diffraction patterns showed that the diffraction peaks of the composites at 26.2 degree appeared very strong． The stretching vibration of the -OH． C=C． C=O and C-O-C bonds was obtained from the Fourier infrared spectrum．which was proved to be better for the two compounds．
Key Words：TiO2；Carbon quantum dots；Composites
目 录
摘 要 1
引 言 1
1 实验部分 2
1.1 仪器与试剂 3
1.2 实验方法 3
1.3 样品的表征 4
2 结果与讨论 4
2.1 相同温度，不同配比的样品分析 4
2.1 相同配比，不同温度的样品分析 6
3 结 论 8
参考文献 8
致 谢 11
碳量子点/TiO2复合纳米材料的制备
引 言
人类进入21世纪,伴随着世界性的化石能源储存量急剧下降以及人类生态环境污染等问题的日趋严重。太阳能，风能等可再生能源的利用与开发以及控制，治理环境污染问题已经成为当前全世界人民所面临的严峻的，亟待解决的问题。Honda[1]发现在受辐照的TiO2表面上可持续发生水的氧化还原反应并产生氢。因此，以TiO2为代表的氧化物半导体光催化材料由于其性能的独特而成为众多利用太阳能技术治理环境污染的材料中一种理想的环境污染清洁材料[2]。由于半导体光催化剂具有化学性质稳定，氧化还原性强，成本低，不存在吸附饱和现象，使用寿命长等优点[3]。正逐渐受到人类的关注。传统的半导体材料TiO2具有无毒，不产生二次污染且化学性质稳定等优点[4]，成为目前研究最为广泛的一种光催化剂。但是,由TiO2本身存在较大的带隙[5]，并且只有在紫外线的照射下才显示出一定的活性，当它受到波长小于或等于387.5nm的光(紫外光)照射时，价带的电子就会获得光子的能量而越迁至导带形成强还原性的导带电子，同时在价带上产生一个强氧化性的禁带空穴[6]。由于以TiO2半导体为基础的光催化技术还存在着一些没有突破的关键性技术难题，例如太阳能利用率低，量子效率不高[7]等。因此其应用受到很大的制约。TiO2主要有两种晶型—锐钛矿型和金红石型，它们均属四方晶系[8]，其中锐钛矿有较高的光催化活性[9]
研究人员发现通过将锐钛矿型TiO2与碳量子点复合，对TiO2进行复合改性[10]从而降低其空穴对与光生电子的复合率,可以在一定程度上加大TiO2 的光催化性能。因此如何通过有效利用太阳能和提高电子-空穴分离效率，一直受到国内外学者的关注[11-12] 。刘辉[13]等人测试了未复合前TiO2的光催化性能及利用水热法[14]制备了碳量子点/TiO2复合材料样品的光催化性能。通过测试发现：未复合前的纯TiO2 材料的催化活性与复合后碳量子点/TiO2 复合纳米材料的催化活性比较有明显的不同，复合后的碳量子点/TiO2 复合纳米材料，其催化性能有了明显的增强。他分析这是由于复合物碳量子点的加入，能够有效地传导光生电子[15]，从而在一定程度上阻止了光生电子与空穴的复合，提高TiO2 的光吸收率。