碳量子点/金纳米复合材料荧光增强法测定废水中苯酚

以碳量子点(CQDs)与氯金酸作用制得碳量子点/金(CQDs/Au)纳米复合材料,并分别采用紫外可见分光光度计、荧光分光光度计和傅立叶变换红外光谱仪对CQDs/Au进行了表征。根据苯酚可使CQDs/Au在445nm处的荧光明显增强,建立了荧光增强法测定水样中苯酚含量的新方法,同时对CQDs/Au与苯酚相互作用的条件进行了优化。于pH=4.35B-R缓冲溶液存在的条件下,在最大激发/发射波长为342nm/445nm处测定体系的荧光强度,结果表明:苯酚浓度在6.0×10^(-6)～9.0×10^(-5) mol/L范围内与体系荧光强度呈线性,相关系数为0.9952,方法检出限为5.4×10-6 mol/L。将实验方法应用于测定药厂废水样中苯酚的测定,测得结果与光度法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.8%～2.1%,回收率为94%～101%。

贵金属纳米粒子/碳量子点复合材料的制备及应用

贵金属纳米粒子/碳量子点纳米材料结合了贵金属纳米粒子和碳量子点的优点,是一种非常有前途的功能材料。近年来,国内外对其制备方法及应用研究逐渐增多,已广泛应用于表面增强拉曼光谱、传感、催化和抗菌等方面。碳量子点表面含有丰富的基团,既可以作为电子供体也可作为电子受体,在贵金属纳米粒子的制备中已经得到了很好的应用,制备过程高效、环保且形态可控。本文概述了近年来银纳米粒子/碳量子点和金纳米粒子/碳量子点复合纳米材料的制备方法及其应用,并对前景进行了展望。

碳量子点/纳米金复合物的合成及其对重金属离子的特异性检测

碳量子点/纳米金复合物用于检测印染废水中的铅离子。碳量子点/纳米金优化合成条件为:温度180℃,时间6 h。对合成的碳量子点/纳米金复合物进行红外光谱、紫外光谱、X射线光电子能谱结构表征。加入谷胱甘肽后,碳点会发生红色-蓝色-红色的颜色变化,可用于铅离子(Pb^(2+))的可视分析。铅离子的线性回归方程为:y=-42.07x+302.43,R^(2)=0.9941,检出限为0.19μg/L。将该碳量子点/纳米金复合物用于印染废水中Pb^(2+)的快速检测,加标回收率为95.5%~101.6%,方法简便、快捷。

发射绿色荧光的钆氮掺杂碳点/水滑石纳米复合材料对潜在指纹的识别

碳点(CDs)是一种绿色纳米荧光剂,CDs分散在水溶液中,能够呈现出良好的荧光性能。由于聚集诱导而引发荧光猝灭效应,导致固态的CDs粉末的荧光消失,这一缺陷限制了CDs的实用性。一方面通过在CDs中掺杂其他元素的方式来改变CDs的荧光发射波长和荧光颜色,提高潜在指纹(LFPs)与基材背景间的对比度;另一方面将CDs分散在低值的水滑石表面,阻止CDs的聚集,从而避免了荧光猝灭现象的产生。以酒石酸为碳源、三乙烯四胺为氮源和GdCl_(3),采用水热法先制备钆氮掺杂CDs(Gd/N-CDs),然后再将Gd/N-CDs沉积在水滑石(Gd/N-CDs@H)表面上,制备出了发射绿色荧光的纳米复合材料,并用于LFPs的成像和识别。从表征结果可知,纳米级Gd/N-CDs在水滑石表面的良好分散克服了Gd/N-CDs在固态状态下的荧光猝灭,得到了固态光致发光荧光纳米复合材料。在450 nm光的激发下,Gd/N-CD@H能发射稳定、强烈的绿色荧光,并且在各种基底(如玻璃片、铜箔、瓷砖、塑料、铝箔和纸张)呈现出清晰的LFPs图像。基于Gd/N-CDs@H,新鲜和老化LFPs图案的高级别细节都可以清晰地识别出来,并且具有良好的清晰度和高对比度,无明显的背景干扰。

碳量子点/金复合材料荧光增强法测定食用油中TBHQ

以碳量子点为稳定剂和还原剂,与氯金酸作用,制得碳量子点/金纳米复合材料(CQDs/Au)。叔丁基对苯二酚(TBHQ)可使CQDs/Au在445 nm处的荧光明显增强,由此建立了荧光测定TBHQ含量的新方法。考察了p H、反应时间、反应温度对试验的影响。结果表明:在p H 8.69的三酸缓冲溶液中,25℃反应30 min时,体系荧光强度与TBHQ质量浓度呈现良好的线性关系,其线性范围为0.54~5.44μg/m L,线性方程为y=24.29x+260.23,相关性系数为0.993 6,检出限为0.24μg/m L。将该方法用于测定食用油中TBHQ含量,回收率可达91.9%~103.3%。表明该方法准确可靠、简便快速,适用于食用油中TBHQ的检测。

碳量子点-金纳米复合材料修饰电极测定亚硝酸盐

采用水热法制得碳量子点作为还原剂还原氯金酸,得到碳量子点-金纳米复合材料。用滴涂的方法将此材料修饰在玻碳电极表面,构建了电化学生物传感器,用循环伏安法、交流阻抗法以及计时电流法考察了该电极的电化学行为。结果表明,此传感器对亚硝酸盐具有良好的电催化活性,不受其他电活性物质的干扰。最佳条件下,NaNO2浓度为0.5μM-1000μM范围内,响应电流与NaNO2浓度呈良好线性关系:ΔIp(μA)=-0.4452+0.091 C(μmol·L^-1),相关系数R=0.9993,检测限为0.08μmol·L^-1(S/N=3)。

碳量子点磁性纳米复合材料的制备与表征

采用一步法在高压反应釜中合成了粒径均一、荧光性能优异的碳量子点(CQDs)。再以化学共沉淀法制备纳米Fe_3O_4粒子,通过聚多巴胺(PDA)修饰制备得Fe_3O_4/PDA。本实验首次以PDA为桥梁,将Fe_3O_4纳米颗粒与CQDs连接,合成了以CQDs为荧光材料的多功能复合微球Fe_3O_4/PDA@CQDs。经过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射、振动样品磁强计、透射电子显微镜及荧光分光光度计等对该纳米复合物表征。结果表明:CQDs粒径约10nm,连接后的复合纳米粒子粒径在40nm左右,分散性良好且兼具优异的磁响应性和荧光发光性能。该复合微球无毒且生物相容性高,可以取代半导体量子点磁性纳米复合材料并广泛应用于药物分离、可视化和靶向治疗等生命科学领域。

量子点/碳复合材料在碱金属离子电池的应用进展

碱金属离子电池作为可充电电池,是目前重要的储能设备之一。它凭借能量密度大、工作电压高、无“记忆效应”、自放电小、绿色无污染等优点在近些年来受到人们的广泛关注。电极材料是影响碱金属离子电池电化学性能的重要因素之一,因此,寻求比容量高、结构稳定的电极材料是推动碱金属离子电池发展的关键。量子点/碳复合材料(QDs/C)集合量子点与碳材料的优势,是碱金属离子电池优异的候选电极材料。本文首先对量子点进行简要介绍,然后分别综述单质量子点/碳复合材料、化合物量子点/碳复合材料及异质结构量子点/碳复合材料在碱金属离子电池中的应用进展。最后,分析量子点/碳复合材料作为碱金属离子电池电极材料的优势与不足,针对目前存在的问题提出了未来发展的方向:(1)探索新型方法,解决量子点及其复合材料的团聚问题;(2)研究SEI膜的结构性能等,解决首次库仑效率偏低的问题;(3)明确反应机理,获取更优异的电化学性能。

碳点/金纳米复合材料的SERS及催化性质研究

碳点作为一种新兴的碳基荧光材料,由于其独特的物理和化学性质,受到了越来越多研究者的青睐。近年来,研究者们通过将碳点与其他纳米材料复合,获得了兼具多功能特性(例如光催化和表面增强拉曼散射)的纳米复合材料[1]。在本研究中,我们将碳点与金纳米粒子复合,得到了核壳结构的球形Au@CDs纳米粒子。将染料分子R6G作为探针分子,Au@CDs展现出良好的SERS增强性质,并且通过SERS手段实时监测了Au@CDs纳米粒子在过氧化氢存在下催化TMB的过程。

碳量子点荧光纳米探针检测重金属离子研究进展

碳量子点(CQDs)作为荧光纳米探针用于重金属离子检测,具有操作简单、成本低、准确性高和快速响应等特点。介绍了CQDs荧光纳米探针检测重金属离子的荧光淬灭机理,总结了影响CQDs荧光纳米探针性能的主要因素,指出了目前CQDs荧光纳米探针检测重金属离子中存在的问题,最后展望了CQDs荧光纳米探针未来的发展前景。

α-Bi_2O_3纳米管/氮掺杂碳量子点复合材料的合成及光催化性能

通过低温水热法一步合成了α-Bi_2O_3纳米管/氮掺杂碳量子点(α-BO/N-CQDs)纳米复合材料,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射(DRS)及电化学等表征手段测试了复合材料的特性.结果表明,柠檬酸铵通过低温水热过程可转化为尺寸分布较窄的氮掺杂碳量子点(5~8 nm),而铋源的引入能够得到α-Bi_2O_3纳米管/氮掺杂碳量子点纳米复合材料.TEM与红外测试(FTIR)结果证实了α-Bi_2O_3纳米管与氮掺杂碳量子点具有较好的复合度.此外,尽管碳量子点的引入导致α-Bi_2O_3纳米管比表面积略微下降,但能够增强α-Bi_2O_3纳米管的光吸收能力.罗丹明B(Rh B)光降解实验证明了α-BO/N-CQDs纳米复合材料具有良好的光催化特性,光照180 min后Rh B的降解率达到86%.

半导体量子点/聚合物纳米复合材料研究进展

半导体量子点/聚合物纳米复合材料是在分子尺度上形成的先进光电功能材料,其综合了半导体和聚合物材料的各自优点,并呈现出独特的电学、光学和光电子学等特性。根据聚合物中掺杂纳米半导体量子点材料的种类不同,对半导体量子点/聚合物纳米复合材料的制备、分类、器件结构与特性和研究进展进行了概要评述,并展望了其发展趋势。

量子点-聚合物纳米复合材料的研究进展

量子点-聚合物纳米复合材料在光致或电致发光器件、太阳能电池等方面都有优异的表现。这些材料的性能依赖于制备方法及聚合物基底的选择。综述了近几年来国内外制备量子点-聚合物纳米复合材料的几种工艺,介绍了几种常见的聚合物基底及其相应的量子点-聚合物纳米复合材料,并给出量子点-聚合物纳米复合材料在QD-LED、太阳能电池等应用领域的研究进展,最后探讨了目前存在的问题以及今后的研究方向。

Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点及其聚合物纳米复合材料的制备

Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点及其聚合物纳米复合材料在光催化剂、电致或光致发光器件等方面都有优异的表现。这些材料的性能依赖于它们的制备方法。一方面半导体量子点必须稳定,另一方面量子点的发光性能要好,因此控制量子点的尺寸分布和表面状态非常重要。本文综述了Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点及其聚合物纳米复合材料的制备方法以及各种方法的特点,并讨论了其发展动态。

碳量子点/银复合材料的制备及其在溴氰菊酯检测中的应用

采用原位复合法,用NaBH 4还原碳量子点(CQDs)表面的Ag^+,制备出高效的CQDs/Ag复合材料。该复合材料溶液中加入溴氰菊酯,再加入1 mL pH为9.15的B-R缓冲溶液,用超纯水定容,常温反应30 min,当以激发/发射波长为341/429 nm时测得体系荧光强度明显增强,由此建立了测定蔬菜样品中溴氰菊酯残留量的新方法。在最佳实验条件下,体系的荧光强度与溴氰菊酯的浓度呈良好的线性关系,其线性范围为4.8~16.8μg/mL,相关系数r=0.9941,检出限为0.44μg/mL,回收率范围为95.8%~109.7%。该方法快速简便,适用于蔬菜中溴氰菊酯残留的检测。

碳量子点/Fe3+复合材料用于生物传感检测抗坏血酸

利用碱木质素为原料,在浓硫酸与浓硝酸环境中,先进行超声处理,随后转移至反应釜中,180℃水热反应12h,制备碳量子点(CDs),并采用多种测试手段对其结构及形貌进行了表征。通过CDs溶液与Fe^3+溶液相互作用,制备得到CDs/Fe^3+复合材料。利用紫外光谱及荧光光谱研究了CDs及CDs/Fe^3+复合材料的光学性能,发现CDs具有优异的荧光性能,其荧光量子产率达17.3%(硫酸喹啉为参比物质),而CDs/Fe^3+复合材料荧光猝灭明显。将CDs/Fe^3+复合材料应用于人体内不同生物活性分子检测,发现CDs/Fe^3+复合材料对抗坏血酸(AA)具有特异性识别,且在0~200μmol/L及200~350μmol/L范围内,AA浓度与CDs/Fe^3+复合材料的荧光强度呈现良好的线性关系,同时具有优异的选择识别性,可应用于生物体内AA的检测,在生物传感方面具有潜在的应用价值。

一步法制备高量子产率碳点/金复合纳米粒子

研究了碳点与氯金酸质量比对Cdot-Au的粒径、形貌和紫外可见吸收等性能的影响,利用透射电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和热重分析等对Cdot-Au的粒径、结构和组成进行了表征,并考察了Cdot-Au的荧光性能。结果表明,随着碳点用量增加,Cdot-Au的粒径逐渐减小至2 nm并趋于均匀;当碳点和氯金酸质量比为3∶1时,制备的Cdot-Au的量子产率高达34.7%,并保持了碳点的荧光寿命和激发独立性等荧光性能。该工艺简便可行、反应条件温和且绿色环保,所制备的碳点/金复合纳米粒子具有量子产率高、尺寸小、生物毒性小和耐光漂白等特点。

碳点及二氧化钛纳米复合材料制备应用分析

目前,纳米复合材料在制备过程中会产生大量有机污染物,且很难对其进行降解,基于此问题对纳米复合材料制备技术进行研究。设计出基于催化降解技术的二氧化钛纳米复合材料制备技术,通过制备碳点和复合材料,对其进行光电催化从而完成设计。对其复合材料进行实际应用,发现其可减少燃烧电池的消耗程度和降低污染有机物的浓度。

碳量子点修饰g-C3N4/SnO2复合材料光催化性能

以四氯化锡五水合物、乙二醇和氨水为原料,在微波辅助水热条件下快速合成氧化锡纳米颗粒,以尿素为前体在马弗炉中退火得到g-C3N4,使用柠檬酸和乙二胺为原料水热合成碳量子点。室温下,将碳量子点/g-C3N4/SnO2在通风橱中进行搅拌得到碳量子点负载的氮化碳/氧化锡复合材料。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-解吸等温线(BET)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)、电子自旋(顺磁)共振波谱仪(ESR)对复合材料的形貌、结构特征、吸光度和光催化过程中的活性物质等进行表征和分析,并通过在紫外光下降解罗丹明B(RhB)测试样品的光催化性能。试验结果表明,紫外-可见分光光谱吸收边缘的红移说明碳量子点负载后能提高复合材料在可见光区域的响应,光催化试验表明碳量子点负载能提高g-C3N4/SnO2复合材料的光催化性能,当碳量子点负载量为7%时复合材料的降解效率最高,在3h内对RhB的降解效率为97%。此外,微波辅助水热法能在短时间内大量合成氧化锡纳米颗粒,且氧化锡纳米颗粒具有较小的晶粒尺寸(8.5nm),可以高效制备并应用于环保领域。

量子点-聚合物纳米复合材料的光电器件研究进展

量子点因具有优异的光电特性,近年来备受关注。但量子点的规模化应用因受到其加工工艺及稳定性等因素限制而尚待开发。量子点-聚合物纳米复合材料的出现有效弥补了这一问题,将量子点分散到有机聚合物中形成纳米复合材料,集合量子点与聚合物的各自优势于一体,是解决量子点当前应用问题的一种有效方法,具有显著的发展潜力。文中介绍了量子点的主要制备技术,并在此基础上对量子点-聚合物复合材料的制备方法及其在激光器、发光二极管、光电探测器、量子点电视等光电子器件中的应用进展进行了概述,最后对其在光电器件领域的应用进行了展望。