多色碳点的制备、性质以及应用的研究

来源 :辽宁大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chaoge100
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碳量子点(CDs)不但具有优异的光致发光性能,还具有如低毒、生物相容性、高量子产率、超高比表面积、化学惰性、优异的电子转移性能等。迄今为止,CDs被广泛认为是一种非常有前途的纳米材料,在不同的领域有巨大的应用,包括传感器、储能、药物递送、生物成像、催化和发光二极管(LEDs)领域。然而目前报道的碳点的发射波长大多数集中在蓝绿光区,红光和近红外区域发光的碳点目前还比较少,并且人们对于多色发光体系还没有做出一个明确的机理解释,因此选择合适的前体,调节恰当的反应条件制备长波发射的碳点或者一系列碳点,并探究多色碳点形成的机理,就显得十分重要,本文具体工作如下:(1)以邻苯二胺为碳源,在硝酸的作用下,利用水热法合成了一种具有近红外发光的CDs,尺寸均在4.7 nm左右。此碳点溶解在具有不同极性的有机溶剂中,显示出不同的发射位置和发射颜色,进而能够对不同极性的溶剂进行区分,即所谓的“溶剂化效应”。另外,此碳点还可以用作检测有机相中的痕量水:碳点溶解在乙醇溶液中,随着水的加入,在605 nm处发射强度逐渐减弱,而360 nm位置发射强度不变,因此在这种情况下此碳点被用作湿度检测探针,检测范围为0-100%,LOD=0.02%。除此之外,我们还制备了一系列碳点&聚合物薄膜,溶剂中的“溶剂化效应”可继承到固态基质中,直接证明了本碳点在固态照明方面广阔的应用前景。(2)采用邻苯二胺和丝氨酸为碳源,利用水热法通过简单的调节反应温度和酸度,合成了五种碳点,这五种碳点的发射位置从蓝色区域依次过渡到红色区域,组成一个全色发光体系。通过一系列的透射电镜、拉曼光谱、固体紫外等表征,验证了合成的碳点体系符合量子尺寸效应,即发射位置和尺寸呈线性关系,发射位置随着共轭面积大小变化而变化。值得提出的是,基于体系的多色发光特性,制备了碳点&聚合物薄膜,碳点在溶液中的发光特效能够很好的继承到固体基质中。同时,还制作了基于碳点&聚合物薄膜的多色发光二极管和白色发光二极管。这些应用证实了多色碳点在固态照明器件方面远大的应用前景。
其他文献
金属-有机框架(MOFs)因其丰富的配位键和非绝对的晶态有序结构,在光催化领域呈现出广阔的发展前景,但其催化活性受到严重的载流子复合问题的阻碍。为此,人们开发了多种解决策略,包括缺陷工程、助催化剂修饰、形成异质结等。其中,合理设计MOFs及其复合材料有效促进载流子的迁移与分离和创建内置电场作为电荷分离的驱动力呈现出广阔的发展前景。以此为突破口,本文在概述了光催化与压电催化的研究机理,材料组成与特点
学位
多孔材料是热辐射领域中常见的耐高温介质,因其具有低密度、耐腐蚀、制造成本低等优点,在航空航天、武器制造、能源化工等领域均有重要应用。特别是对材料的光谱辐射特性研究,能够提供具体的测量方法,对相关领域的热辐射传输具有重要意义。本文以多孔氧化铝陶瓷泡沫材料为研究对象,针对其光谱辐射特性参数的测量方法展开了研究。采用仿真软件对多孔材料光谱辐射特性测量装置的光热特性进行了仿真设计。该测量装置采用三个氙灯光
学位
面向核热推进的颗粒床反应堆具有高比冲、尺寸小和大推力等优点,在深空探测领域具有较好的应用前景。颗粒床反应堆内部的传热特性显著影响其安全性能。特别地,由于其内部温度可达3000 K以上,热辐射是研究其传热特性时不可忽略的因素之一。当前关于颗粒床反应堆传热的研究主要集中于导热和对流领域,对于热辐射的影响鲜有关注。本文主要对颗粒床反应堆的传热问题进行分析与研究,特别是热辐射效应,为其设计与传热安全特性分
学位
飞行机器人将无人机与机械臂进行结合,可以实现微小型主动作业,具备远程探测、实时监控和情报收集等功能,具有其他无人机无法比拟的科技优势,目前仍处于概念机阶段。本文从保障飞行机器人安全和提高能量利用效率出发,开展满足其运行需求和基本性能指标的混合动力系统设计、运行特性分析和能量管理策略研究。详细工作内容如下:基于飞行机器人运行特性和性能指标,提出采用涡喷发动机和螺旋桨共同产生推力的混合动力系统作为飞行
学位
自机械泵广泛应用以来,人们在处理泵体轴封与泄漏的问题上,曾投入巨大资本但成效甚微。直至屏蔽泵技术被提出,其以效率置换零泄漏的特点而备受关注。然而高能量损耗不仅会降低机组效率,亦会引发扬程不足导致电机烧毁或结构震动损坏等问题,造成重大安全隐患与经济损失。本文通过自主搭建的优化平台提出两种叶片优化方案,并基于数值模拟深入研究优化前后方案外特性与内流场的改善情况。(1)考虑屏蔽泵冷却管路对实际流动的影响
学位
工业染料废水的排放形势日益严峻,对生态环境造成了极大的危害,许多行业,如纺织、皮革、印刷、塑料和化妆品等,在生产过程中排放有机染料废水到环境中,对环境和人类健康都造成了严重危害。目前已经提出各种用于处理有机染料废水的方法,比如生物、物理和化学处理方法等。然而,传统的水处理技术在处理许多有毒和生物难降解的有机污染物方面效率低下,往往无法满足日益严格的环境排放要求。因此,电化学技术在处理废水污染问题上
学位
目前,空中目标检测技术快速发展,研究火箭的隐身技术是大势所趋。尾焰产生的红外辐射是目标探测主要的辐射来源,而尾焰中的主要辐射源是Al2O3粒子辐射,研究Al2O3粒子的辐射特性是精准计算固体火箭发动机尾焰辐射中至关重要的一步。目前大部分数值研究工作是将尾焰中凝相颗粒全都视作球形来计算,最终计算得到的辐射信号会产生偏差。因此,探究非球形凝相颗粒对固体火箭发动机辐射信号的影响对喷焰辐射模型完善、特性规
学位
本文采用两步合成法制备了1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑醋酸盐[C1OC2mim][Ac],1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑丙酸盐[C1OC2mim][Pro],1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑醋酸盐[C2OC2mim][Ac]和1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑丙酸盐[C2OC2mim][Pro]四种醚基功能化离子液体,并使用核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和元素分析对四种离子液体进行表
学位
涡桨发动机性能要求不断提高,要求其对较大流量工作范围有较好的适应性。带动桨叶旋转的变转速动力涡轮作为其中的关键部件,需要对因较大流量变化而带来的较大攻角范围有较好的适应性。损失模型作为气动设计较为重要的一环,对涡轮叶型的设计具有重要意义。然而现有涡轮损失模型在预测处于较大来流攻角条件下的叶型损失有较大偏差,故本文以某型变转速动力涡轮叶型为研究对象,对现有损失模型进行修正与改进。首先,本文以某型变转
学位
碳达峰与碳中和发展战略的实施加速推动了我国能源结构转型,化石能源将逐步被新能源取代。电力供应清洁化引起的首要问题是高比例风光发电的随机波动性将对电网造成巨大的冲击,使其电力平衡难度增大,因此亟需大量调节电源参与调频调峰。在未来的电源结构中,装机容量不断增多的核电机组具备一定的调节能力意义重大。然而核电厂考虑到机组运行的安全性与经济性,通常带基本负荷运行。本文通过研究压水堆核电机组的运行特性,找寻限
学位