以生物质基为碳源制备碳量子点的研究

目前,以生物质碳源制备碳量子点(CQDs)存在收率和荧光量子产率普遍偏低的问题,且在制备方法中,有耗时时间长,操作繁琐等缺陷。为此,本研究对比了3种不同的制备方法:(1)分别以化学纯葡萄糖和天然作物藜麦为生物质碳源,采用传统水热方法制备CQDs。(2)以葡萄糖和藜麦在水热过程中产生的副产物氢碳为生物质碳源,采用温和氧化法(NaOH/H_(2)O_(2))制备CQDs。(3)分别以葡萄糖和藜麦为生物质碳源,经管式炉碳化后采用温和氧化法制备CQDs。通过对以上3种制备方法的比较表明,以生物质基直接经管式炉碳化后得到的氢碳为碳源,采用温和氧化法制备得到的CQDs,其收率和荧光量子产率普遍高于传统水热法以及水热温和氧化法。其中,以天然生物质藜麦为碳源时的收率可达43.17%,与化学纯生物质碳源为原料时的收率具有可比性,并且其原料成本更低,表明热分解/温和氧化法是实现大规模制备CQDs的可行方法。对热分解/温和氧化法合成的CQDs进行了表征及性能测试,结果表明,其对Pb^(2+)有一定的荧光猝灭选择性,有望用于Pb^(2+)的定量检测。