下载

0下载券

加入VIP
  • 专属下载券
  • 上传内容扩展
  • 资料优先审核
  • 免费资料无限下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 水热法石墨烯量子点的制备及其表征

水热法石墨烯量子点的制备及其表征.doc

水热法石墨烯量子点的制备及其表征

赵开明
2017-10-15 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《水热法石墨烯量子点的制备及其表征doc》,可适用于高中教育领域

水热法石墨烯量子点的制备及其表征范文最新推荐水热法石墨烯量子点的制备及其表征摘要量子点荧光明亮、稳定激发光谱宽发射光谱窄且发射波长可通过改变材料的粒径大小和组成来调控。量子点的研究已成为一门新兴的交叉科学是目前最有吸引力的研究领域之一。高量子产率的水溶性量子点在众多领域如发光晶体、薄膜光激发器件尤其是生物荧光标记中展现出巨大的潜在应用价值。近年来水溶性量子点作生物荧光标记物的研究取得了长足的进展。相对金属量子点而言石墨烯量子点无毒害作用对环境的危害很小制备成本低廉它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。本实验采用水热法制备石墨烯量子点并通过Raman、TEM、IR、荧光等分析手段进行表征研究了所制备的石墨烯量子点的结构特征和光学特征。关键词:石墨烯量子点荧光水热法毕业设计说明书,论文,外文摘要TitlePreparationandCharacterizationofaGrapheneQuantumDotsAbstractQuantumDots,QDs,arebright,photostableandhaveabroadexcitationspectrumbutanarrowemissionatwavelengthscontrolledbythesizeandthecompositionofthematerialQDshavebecomeoneofthemostattractiveareasofcurrentresearchandanewkindofinterdisciplinaryscienceWatersolublequantumdots(QDs)withhighphotoluminescencequantumefficiencyhaveshowngreatpotentialsinphotoniccrystals,thinfilmlightemittingdevices,andespeciallybiologicallabelsRecently,valuableprogresshasbeenachievedinwatersolubleQDsasfluorescentbiologicallabelsRelativetothemetalquantumdots,grapheneQDshavenotoxiceffects,lowharmtotheenvironment,lowcostpreparation,witchrepresentsthelightemittingnanoparticleresearchintoanewstageInthisstudy,grapheneQDshavebeensynthesizedbyhydrothermalmethodsandcharacterized范文最新推荐withRamanandTEM,IR,fluorescenceandotheranalyticaltoolstostudythestructuralcharacteristicsandopticalpropertyofgrapheneQDsXRD测试结果分析IR测试结果分析结论致谢参考文献绪论石墨烯世纪年代研究人员提出在任何有限温度下严格二维晶体中的热涨落作用会破坏原子的长程有序性导致两维晶格的分解或聚集。一直以来理论和实验界都认为严格的二维晶体无法在非绝对零度稳定存在。年英国Manchester大学的Geim等人发现了由碳原子以sp杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体mdashmdash石墨烯。这一发现轰动了科学界在材料、化学、物理和工程领域掀起了极大的研究热潮。石墨烯的结构石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环是目前最理想的二维纳米材料。但石墨烯并不是严格的二维晶体其平面结构并不完美而是呈波纹状的,如图,即在其第三维度上存在微观尺度的起伏。石墨烯上碳原子有个价电子其中个电子生成sp键即每个碳原子都贡献一个未成键的电子位于pz轨道近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成键。通常由碳原子所构成的具有几个原子层,小于层,的晶体也可称为Graphene。a平面石墨烯晶体,透视图,b实验观察到的波纹状范文最新推荐的石墨烯图石墨烯的波纹结构石墨烯的性能石墨烯独特的结构赋予其优异的性质:,,导电性。在石墨烯层片内电子传输受到的干扰很小不易发生散射迁移率达timescmVbulls电导率高达Sm,族量子点~~MgS,MgSe,MgTe,CaS,CaSe,CaTe,SrS,SrSe,SrTe,BaS,BaSe,BaTe,ZnS,ZnSe,ZnTe,CdS,CdSe,CdTe,HgS,HgSeGaAs,InGaAs,InP,InAs量子点的性质量子点是~nm的微晶可以通过控制反应时间、温度、配体来精确控制量子点的尺寸和形状。当量子点尺寸小于它的波尔半径时量子点的连续能及开始分裂能级最终由量子点的尺寸决定。随着尺寸变小能级能隙增加导致荧光发射波长蓝移。与传统的有机荧光染料相比量子点具有以下特点:,,具有宽的激发波长范围及窄的发射波长范围,范文最新推荐,,量子点的发射峰窄而对称重叠小,,,量子点的发射波长可通过控制它的大小和组成来调谐,,,量子点的荧光强度及稳定性是普通荧光染料的倍左右,,,生物相容性好。量子点的制备近四十年来量子点的制备从有机相到水相从低荧光量子产率到高荧光量子产率从短荧光寿命到长荧光寿命量子点的制备技术在不断发展。目前量子点的制备主要有两种途径即有机相制备和水相制备。,,有机相制备在有机相中制备量子点主要采用有机金属法。其具体过程是将有机金属前驱体溶液注进~的配体溶液中前驱体在高温条件下迅速热解并成核晶核缓慢生长成为量子点。通过配体的吸附作用阻滞晶核生长并稳定存在于溶剂中。,,水相制备水相制备包括普通法制备、水热法制备、辅助微波法制备。a普通法制备多选用Zn、Cd或Hg作阳离子前驱体Se或Te作阴离子前驱体多官能团疏基小分子作保护剂通过加热回流前驱体混合溶液使量子点逐渐成核并生长。量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的但这些量子点一般有毒对环境也有很大的危害所以科学家们寻求在一些良性的化合物中提取量子点。相对金属量子点而言石墨烯量子点无毒害作用对环境的危害很小制备成本低廉它的研究代表了发范文最新推荐光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。石墨烯量子点的性质石墨烯量子点属于纳米材料表现出量子尺寸效应、量子现域效应、宏观量子隧道效应和表面效应。此外还表现出与其他纳米材料不同的物理和化学特性。石墨烯量子点的应用石墨烯量子点具有独特的光学特性可以应用于电子器件和光学仪器方面。又由于其具有生物相容性好的特点在生物学方面得到广泛应用。利用石墨烯量子点作荧光标记物可构建新型生物传感器。石墨烯量子点在生物医学成像、筛选药物、制作生物芯片和细胞毒性分析等领域发挥越来越重要的作用。本课题的意义、目的及主要研究内容自从年诺贝尔物理学奖获得者安德烈bull海姆教授和康斯坦丁bull诺沃肖洛夫教授制备出石墨烯量子点后这一开创性工作吸引了许多科研工作者的眼球他们进行不断的探索积极寻求石墨烯量子点制备的新方法。目前石墨烯量子点的制备方法在整个科学界都是一个前沿的课题在我国众多实验室中仅有几个实验室制备出了石墨烯量子点并且申请了国家专利得到法律的保护。本实验采用水热法制备石墨烯量子点并且采用XRD、Raman、TEM、荧光、IR等方法对所制备的石墨烯量子点进行表征并正确分析其特征。实验部分实验药品氧化石墨(GraphiteOxide,GO):自制ModifiedHummers法,改变超声时间:称取相同量的样品两份加入mL浓硝酸和mL浓硫酸把样品分别超声h和h离心步骤如上所述然后放入相同大小的水热反范文最新推荐应釜中加入mL去离子水mL氨水把反应釜放入烘箱中在下反应h过滤、装瓶、贴标签如上所述,改变样品用量:分别称取g、g(倍,、g,倍,、g,倍,、g,倍,样品加入mL浓硝酸和mL浓硫酸超声h离心步骤如上所述然后放入相同大小的水热反应釜中加入mL去离子水mL氨水把反应釜放入烘箱中在下反应h过滤、装瓶、贴标签如上所述。还原GO制备石墨烯量子点a水合肼还原氧化石墨烯称取一定量的氧化石墨烯,GO,放入mL小烧杯中加入mL去离子水加入水合肼,按GO:水合肼为:,超声半小时然后把小烧杯放入水浴中反应h。用毫米微孔膜抽滤反应后的溶液把滤饼放在表面皿中用烘箱烘干样品。把烘干后的样品重复上述石墨烯量子点制备的步骤。b氨水还原氧化石墨烯称取一定量的氧化石墨烯,GO,放入mL小烧杯中加入mL去离子水超声半小时然后加入氨水调节pH至把溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中在下反应h。用毫米微孔膜抽滤反应后的溶液把滤饼放在表面皿中用烘箱烘干样品。把烘干后的样品重复上述石墨烯量子点制备的步骤。性能测试荧光测试采用法国HoribaJobinYvon生产的FluoroLog荧光光谱仪进行测试。Raman测试采用RENISHAWinVia型激光拉曼光谱仪,范文最新推荐nm氩离子枪,进行测试。实验条件为:粉末制样扫描范围为~cm。TEM测试

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

评分:

/8

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利