碳量子点作为一种新型的零维碳纳米材料,具有许多优异的物理化学特性,如化学性质稳定,良好的水溶性,环境友好以及易于功能化等,受到了广泛关注。其应用领域也涵盖了粒子检测、细胞标记、生物成像、光催化和氧化还原反应等等。然而,由于制备的碳量子点易于产生常见的团聚现象,其应用受到了一定的限制。因此,将碳量子点分散复合到其他材料中制备碳量子点复合材料,可以有效扩展碳量子点在其他方面的应用。本文使用碳量子点与聚乙烯醇(有机)和二氧化钛(无机)等材料制备了一系列碳量子点复合物,对其荧光和催化性能进行了探究,主要研究内容如下:1.在硝酸存在下,以炭黑为碳源一步氧化法制备出平均粒径在3 nm的碳量子点,然后通过超声法制备碳量子点-聚乙烯醇复合物薄膜。结果显示,聚合物薄膜展示了一个依赖于激发波长的荧光发射性质,且聚合物薄膜的荧光也得到了大幅加强。2.以石墨棒为碳源,通过电化学法一步合成出粒径大约为4 nm左右的碳量子点,然后通过水热法制备了碳量子点-二氧化钛复合材料。对其进行了一系列的表征,结果显示碳量子点成功分散在二氧化钛表面。以制备的碳量子点-二氧化钛作为催化剂,水为溶剂,NaClO为氧化剂催化氧化醇类化合物。催化结果显示:最佳反应条件为:反应温度50℃,催化剂用量90 mg,10%NaClO 7 mL,反应时间7 h。此时苯甲醇的转化率达到了88%,选择性为99.9%,相比单纯的碳量子点催化剂性能有所提高,表明碳量子点复合物具有较高的催化活性。同时,碳量子点-二氧化钛复合物在其他醇的催化氧化反应中,同样展示出较高的催化活性。其活性的提高主要得益于碳量子点的团聚得到有效避免,分散性较高,暴露更多的活性位。3.光催化反应研究显示:通过引入光催化,苯甲醇的转化率提高到96%,选择性为99.9%,其催化活性得到进一步提高。说明碳纳米量子点特殊的光学性能,使其在光催化领域具有较好的应用前景。