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碳点(Carbon Dots,CDs)由于其优异的荧光性,低毒性和良好的生物相容性以及光电性质而在生物医学,药物分析和光催化等领域具有极其广泛的应用空间。碳点在制备方法上已经取得了很大的进步,但寻找更为经济、环保的碳源和更简单的合成方法制备出量子产率更高的荧光碳点仍然是目前荧光碳点的主要研究方向之一。本文采用两种不同的方法制备出具有高量子产率的荧光碳点,并对其形貌、结构和光学性质进行了深入的研究,同时,探究了这两种荧光碳点在药物分析检测和光催化领域的应用。具体研究内容如下:1、以柠檬酸和尿素为碳源,去离子水为溶剂,采用固态法一步合成出发蓝光的CDs。然后利用TEM、XRD、FTIR、荧光光谱和紫外-可见吸收光谱对碳点的形貌、结构、表面基团以及光学性质进行了表征。为得到发光性能更好的荧光碳点,实验中优化了反应温度、反应时间和尿素用量等碳点制备条件。此外,也考察了溶液的酸碱性和无机盐离子对CDs荧光强度的影响。结果表明,所得到的CDs平均粒径为3-4nm,XRD显示出无定型碳的特征峰;其表面带有羟基和羰基等基团,亲水溶性好;量子产率高达30.4%,发光性能好;溶液pH值对碳点发光有一定的影响,pH=7.0时,荧光强度最大;所制备碳点具有良好的抗光漂白和抗盐能力。以上面所制备的碳点为荧光探针,基于碳点和阿霉素之间的共振能量转移而猝灭碳点的荧光,建立了阿霉素定量分析新方法。实验表明,阿霉素浓度在0.67-3.67mg/mL范围之间与碳点的荧光猝灭值呈良好的线性关系(R2=0.9950),对应的工作曲线为(35)F=9.589+36.97C(mg/mL)。此外,该方法检出限为0.43mg/mL,回收率为83.089.2%,相对标准偏差小于2.5%(n=5)。尿样中常见物质干扰较小,显示本方法具有良好的选择性。2、用水热法,以丹宁酸作为碳源,聚乙烯亚氨(PEI)为钝化剂,在磷酸介质中一步合成发蓝色荧光的碳点。然后利用荧光光谱、紫外吸收光谱、XRD、TEM、红外光谱和XPS对碳点的荧光性能、形貌、结构和官能团进行了表征。实验中对反应时间、反应温度和PEI的用量进行了优化,并探讨了溶液pH和无机盐离子对所制备碳点的荧光强度的影响。结果表明,所得到的CDs具有无定型态特征峰,平均粒径在8.5nm左右;其表面带有羟基、羰基和氨基等基团,具有较好的亲水性,荧光量子产率为25.4%;同时也发现:此碳点具有良好的光稳定性、抗盐能力,pH=7.0时发光最强。利用所制备的碳点,制备CDs掺杂WO3的复合材料,研究该复合光催化剂在Hg灯照射下对亚甲基蓝的光催化降解性能。实验中探究了催化体系、光照、催化剂的用量等因素对光催化降解亚甲基蓝的影响。结果表明,引入碳点后,WO3的吸收带边从423nm红移至451nm,有效地拓宽了吸收光的范围。此外,实验中发现,与单纯WO3相比,CDs掺杂后,WO3光催化性能得到明显地提高。当CDs/WO3的用量为0.05g,光照时间120 min时,亚甲基蓝的降解率达到80.7%。因此,本方法所制备的CDs作为一种掺杂剂,可用于改进WO3或其他光催化剂的性能。