纳米科技作为当下新兴前沿领域的热点,自20世纪末期兴起以来一直备受各国科研团体青睐。其中,光电特性优异的半导体材料由于维度的降低,获得一系列杰出的荧光特性、催化活性及生物相容性等,既而被广泛应用于光化学、电化学、光电、电光、传感、催化、载药等物理、化学、材料及医学领域中。现阶段,以石墨烯为代表的二维碳基材料一直处于居高不下的热点话题,其工作主要集中在低维化转变及掺杂处理等两个方面。其中,对石墨烯量子点(GQDs)掺杂的研究仍处于开发阶段,掺杂元素的种类还有进一步拓展的空间,因此,研究不同元素掺杂对石墨烯结构、性能的调控具有重要的科研意义。此外,硫系半导体材料由于具备与石墨烯相似的结构、性质及功能等特征,其低维纳米化研究对石墨烯及新型类石墨烯材料的发展具有重要意义。本论文主要完成以下几个方面的研究工作:1、利用水热合成技术,以蔗糖为碳源,氢氧化钾、硼酸、乙酸锰分别作为K、B、Mn掺杂源制备钾掺杂石墨烯量子点(K-GQDs)、硼掺杂石墨烯量子点(B-GQDs)、锰掺杂石墨烯量子点(Mn-GQDs)。采用透射电子显微镜(TEM)及原子力显微镜(AFM)对不同元素掺杂的石墨烯量子点形貌、尺寸进行表征,结果显示异原子掺入对GQDs六角蜂窝状的晶体架构没有造成影响;且掺杂后尺寸与纯GQDs相差不大,均在10 nm以下。一系列物相表征如X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶红外光谱(FTIR)及X射线光电子能谱(XPS)等均证实,异元素有效地掺于其中,掺杂型GQDs被成功制备。经荧光光谱(PL和PLE)及紫外可见吸收光谱(UV-vis)测试可知,异原子(K、B、Mn)的引入可以实现对石墨烯带隙的有效调制,并展现出独特的荧光特性。2、采用超声剥离技术,分别以NbSe2(二硒化铌)和MoS2(二硫化钼)为原料,反应前充分物理研磨后与NMP(氮甲基吡咯烷酮)混溶超声,离心纯化后分别得到Se量子点(SeQDs)及MoS2量子点(MoS2QDs)。TEM、AFM及扫描电子显微镜(SEM)等外部相貌表征显示,SeQDs及MoS2QDs外观为圆球形,内部具有同GQDs一致的六角晶体结构。各项表征测试结果(XRD、FTIR、Raman及XPS)均证实,SeQDs和MoS2QDs能通过超声剥离法制备出来。由光学性能表征(PL&PLE、UV-vis)可得,SeQDs及MoS2QDs的荧光特性、吸收光谱特性及激发波长依赖性等都与GQDs具有一定的相似性。