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碳量子点(CDs)由于具有良好的水溶性、稳定的荧光性能、优异的抗漂白性和易于功能化等优点吸引了众多科研工作者。近年来的研究也发现碳量子点在离子检测、光学器件制备、生物成像和示踪、光催化剂等领域存在潜在的应用价值;然而,除了在生物成像和示踪的应用,其他方面的应用都不是直接采用碳量子点的溶液。所以,如果能将碳量子点与聚合物复合制备碳量子点/聚合物复合材料,使之能保持碳量子点的光学性能又具有聚合物的成型能力和一定的力学性能,那将进一步扩大碳量子点的应用范围。本文中以柠檬酸(CA)作为碳源,乙二胺(EDA)或硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)作为表面修饰剂,制备了高荧光强度碳量子点及其复合物,同时对碳量子点光学性质的影响因素进行探究,具体内容如下:1.本文选用一水合柠檬酸和乙二胺作为原料,通过水热一步法制备荧光碳量子点。原子力显微镜(AFM)显示制得的碳量子点呈准球形、粒径在1-5 nm之间、分散性良好、无明显团聚。通过拉曼光谱(Raman)和X-射线衍射图谱(XRD)分析,表明了碳量子点是由有序的sp2石墨碳与无序的sp3碳共同构成。碳量子点水溶液的紫外可见光吸收光谱(UV-visible)和荧光光谱(FL)表明,碳量子点在400 nm处有一个明显的紫外吸收峰;在激发光波长为360 nm时,荧光强度达到最大,荧光强度最大发射波长位于475 nm处,并且荧光发射峰位置不受激发波长影响,具有可靠的荧光性质。2.聚乙烯醇(PVA)与丙烯酸(AA)经自由基接枝改性后,与碳量子点通过以水作为共溶剂的溶液共混法制备了一系列的碳量子点/改性PVA复合物,两者间的静电作用使得碳量子点可以均匀地分散在PVA-AA基体中,减少了粒子间的团聚,从而防止荧光淬灭现象发生。紫外可见光吸收光谱和荧光光谱分别表明,碳量子点/改性PVA溶液及其复合膜与碳量子点具有相似的光学性能,这表明了碳量子点/改性PVA复合物不仅具有碳量子点优异的光学性能,还具有聚合物易于成形加工的特点,对碳量子点光学器件的制备存在一定的参考价值。3.利用廉价的无水柠檬酸和KH-550作为原料,通过热分解法制备了表面钝化的荧光碳量子点,AFM表明碳量子点呈准球形,颗粒直径在~2 nm左右,分散性良好。对碳量子点光学性质的影响因素探究表明:随着反应温度的升高,碳量子点在紫外区的吸收逐渐变强,荧光强度也逐渐变大,量子产率也随之增大。路易斯酸类溶剂会使得碳量子点在紫外的吸收变弱,同时荧光发射峰位置发生蓝移。随着溶液pH值的升高,碳量子点的荧光强度逐渐增大。