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碳量子点,又称碳点(CarbonDots,CDs)在21世纪初一经问世,就因其不仅具有一般纳米材料的量子尺寸效应、表面效应、量子隧道效应等,而且更是拥有着传统纳米材料不具有的优良荧光性能、光学化学稳定性高、良好的生物相容性、低毒性、制备工艺简捷等优点吸引了广大研究者的注意。目前,碳量子点被广泛在光学发光器件、太阳能电池、光催化等领域进行研究,并且由于其表面官能团的多样性、独特的荧光发光、低毒性等,使得碳量子点在生物成像、靶向示踪、光动力治疗等方面展现出不俗的潜力。但是由于目前制备碳量子点的原材的大部分使用化学材料进行制备合成,或多或少对在制备过程和应用过程中排出有毒物质,并且制备过程复杂,因此开发利用生物质作为碳源,寻找低耗能、绿色友好型的制备工艺是很有价值的。本论文分别通过水热法和微波法,采用给鸡蛋蛋清作为碳源,经过一系列反应分别合成碳量子点:CDs-1和CDs-2。并针对CDs-2荧光发射强度问题,将CDs-2进行性质改良。 本文主要研究了以下三个方面的内容: (1)以鸡蛋蛋清作为碳源,使用水热法和微波法制备合成方法合成鸡蛋蛋清衍生碳量子点(CDs-1和CDs-2)。 (2)使用水热法制备的CDs-1平均粒径为1.6nm,形貌统一规则,具有良好的分散性,高分辨TEM图像显示衍射峰间距为0.2nm,与石墨碳的(100)面间距一致。荧光发射光谱显示CDs-1发射蓝色荧光(413nm),具有激发依赖性。在金属离子猝灭实验中,表现出对铁离子的猝灭依赖性,并100~400μM铁离子浓度范围内展现出R2=0.996的线性依赖关系。在不同的pH强度的环境中,显示出在Ph=7时具有最强的荧光发射强度,并且在强酸强碱环境中拥有优异的耐酸碱性。在荧光发射强度与NaCl溶液浓度的关系中,具有良好的耐盐性。使用微波法制备的CDs-2平均粒径为2.7nm,形貌统一规则,具有良好的分散性,高分辨TEM图像显示衍射峰间距为0.2nm,与石墨碳的(100)面间距一致。荧光发射光谱显示CDs-2射蓝色荧光(427nm),具有激发依赖性。对比CDs-1和CDs-2的荧光发射光谱发现:虽然两种荧光碳量子点都具有荧光依赖性并伴随激发波波长的增大会发生红移现象,但是CDs-2的整体荧光发射光谱较CDs-1荧光发射光谱位置靠右,这可能是由于进行微波制备时微波对-OH键的断裂强于水热法制备的情况,导致蓝光发射较弱和长波长发射较明显,但是这些变化荧光碳量子点的。在金属离子猝灭实验中对比于CDs-1,CDs-2在0~25μM铁离子浓度范围展现出R2=0.993线性度。在365nm激光器照射2h下,CDs-2的荧光发射强度衰减约14.8%,表明CDs-2具有良好的光学稳定性。 (3)由于CDs-2的荧光发射强度的问题,对CDs-2加以改性,进行金材料的复合从而改良荧光发光强度,最后得到的Au@CDs-2具有一定的核壳结构,分散性良好,Au@CDs-2荧光发射强度大约是CDs-2荧光强度的3倍左右(340nm激发)。