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纳米碳点(C-dots)是一种新型碳纳米材料,因其具有毒性低,生物相容性好,荧光稳定等优点,被认为是最具有应用前景的荧光材料之一,但现有方法制备纳米碳点时产率低、操作复杂而且制备的纳米碳点均匀性差、荧光产率较低,严重制约其实际应用。本文首次采用液相等离子放电法制备了纳米碳点,研究了电压及放电时间对纳米碳点结构、形貌及荧光性能的影响,并考察了纳米碳点浓度、溶液pH及溶剂种类对纳米碳点荧光性能的影响,通过对纳米碳点进行酸化及氧化物复合改性处理,研究了酸化及氧化物复合对纳米碳点结构、形貌及荧光性能的影响。采用液相等离子放电法获得了一种碳纳米材料,经IR、XPS、Raman、XRD、HRTEM、PL表征,发现该碳纳米材料粒子呈球状且粒径分布均匀,尺寸小于10nm,表面含有大量的羧基及羟基等含氧基团,微观结构中含有少量石墨的晶态结构且在340~420nm激发条件下,表现出良好的荧光性能,即:采用液相等离子放电法制备了纳米碳点。考察电压及放电时间对纳米碳点结构形貌的影响,发现随着电压增加,纳米碳点结晶性明显提高,颗粒尺寸趋于增大,且纳米碳点表面羧基含量减少,而放电时间对纳米碳点结构几乎无影响。液相等离子放电法制备的纳米碳点的激发波长范围较宽(325~450nm),在强光持续照射下,荧光性质稳定;研究电压及放电时间对纳米碳点荧光性影响,结果表明电压对纳米碳点荧光性影响较大,且不同电压获得的纳米碳点荧光规律不同,当电压为550V时,获得的纳米碳点的荧光量子产率约为4%,是450V纳米碳点的4倍,而放电时间几乎不影响纳米碳点荧光性;考查纳米碳点浓度、溶液pH及溶剂种类对纳米碳点荧光性能的影响,获得了纳米碳点荧光的适用范围;最后对纳米碳点的荧光机制做简要阐述,认为纳米碳点荧光主要是来源于表面缺陷对激发态电子的捕获。利用硝酸预处理纳米碳点以提高其在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的分散性,结果表明,酸处理使得纳米碳点表面含氧基团更加丰富,粒径分布更加均匀,而且会增加纳米碳点表面缺陷,但对纳米碳点荧光性影响较小;采用溶胶凝胶法制备了锌氧化物及钛氧化物复合的纳米碳点,发现复合材料的荧光量子产率较纯纳米碳点明显提高,激发光为360nm时,锌氧化物复合纳米碳点及钛氧化物复合纳米碳点的荧光量子产率分别为12%及6.8%,是纯纳米碳点的3倍及1.7倍。