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摘要：碳点作为一种新型荧光碳纳米颗粒，直径小于10纳米。其特点为毒性低、荧光稳定、生物相容性好、耐光漂白等。这些特点使其成为碳纳米材料中的主要研制对象且可以在生物标记及成像、环境分析检测等方面发挥其作用。如今，碳点的研制还处于基础阶段，大多数碳点的制备需要复杂的反应条件及昂贵的原料，得出的荧光量子产率比较低，不易大量生产。本文以柠檬酸为碳源，通过简便的水热法制备了具有较高荧光性能的碳点，通过表征研究了碳点的基本结构性质，并探讨了原料加用量、水热处理温度和时间对碳点发光性能的影响。39404
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毕业论文关键词：碳点；柠檬酸；水热法；发光性能
Synthesis，Characterization And Luminescent Property of Carbon Dots
Abstract：Carbon dot is a kind of carbon nanomaterials with the diameter less than 10nm，with low toxicity，chemical stability，excellent water solubility， light bleach， etc．Hence，carbon dots have a wide range of applications in biological markers and environmental analysis and become research hot point in carbon nano-materials．Currently，the preparation and application of carbon point is still in the basic stage，and the preparation of the majority of the carbon points tend to be more complex and costly．In this paper，carbon dots were prepared by a simple hydrothermal method with citric acid as a carbon source and characterized by photoluminescence spectrum．The as-prepared carbon dots exhibit a high fluorescence properties under the excitation of UV light．In addition，the effect of the hydrothermal treatment temperature and reaction time on the luminescence properties of the obtained carbon dots were investigated and discussed in detail．
Key Words：Carbon dots；Citric acid；Hydrothermal method；Luminescence
目 录
摘 要 1
引 言 2
1 实验部分 2
1.1 试剂和仪器 3
1.2 实验步骤 3
2 结果与讨论 4
2.1 不同质量的柠檬酸对碳点发光性能的影响 4
2.2 不同水热温度对碳点发光性能的影响 5
2.3 不同水热时间对碳点发光性能的影响 6
3 结 论 7
参考文献 8
致 谢 10
碳点的合成、表征及发光性能
引 言
碳元素不但是自然界中最重要的元素之一，而且还是生命的中心元素。因此碳元素构成的纳米材料相对其他元素构成的纳米材料更适用于人类生活。随着社会的发展，不同碳纳米材料不断被学者们发现，碳纳米材料以其优异性能成为各大领域的研究热门[8]。现阶段，根据纳米材料的概念，碳纳米材料被划分为:零文的富勒稀、碳点、碳纤文。直到2004年，作为新型荧光纳米颗粒的碳点出现在量子点领域[1-9]。2004年，科学家们初步制备了荧光碳材料；2006年科学家才真正制备出这种荧光碳纳米颗粒，并将这种荧光碳纳米颗粒命名为碳点。具有发光性能碳纳米材料成为学者们研究的热门。虽然量子点性能优于常见小分子荧光试剂，但量子点具有一定的毒性，在使用量子点时可能会影响大分子活性，量子点粒径较大还具有光闪烁现象[10]。碳点与其他荧光纳米颗粒相比：碳点具有无光闪烁现象、荧光稳定、毒性低、粒径小等优点[11]。在催化方面的应用，碳点仍处于初步的研究阶段，开发探索新的碳点复合光催化剂，对其催化机理进行研究，制备新型光催化剂。由于碳点的制备方法不够完善，导致制备的碳点荧光性能较差，无法将其广泛应用[12]。 为了提高制备碳点的荧光性能，经过研究者们不断探究碳点的制备方法，在碳点的制备方法上得到了一步法合成[13]。制备碳点的方法可以分为两类：自上而下和自下而上。自上而下包括：电弧放电法、电化学法等。自下而上法包括：水热法、微波法、超声法等。在碳点制备的众多方法中，我们需要找出较为简便且实用、有效的方法[14-19]。经过对比发现了水热法较为合适，其制备原料不但便宜，而且反应条件还较为简便，可以用于大量制备[20]。