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目前,有关荧光碳点(C-dots)制备和应用研究受到越来越多科学人员的关注。主要原因是:1)分子量、粒径尺寸都很小,毒性也较低,具有较强的穿透能力,易于实现细胞内标记和成像。2)荧光性能稳定,经过紫外灯多次激发数小时,其光致发光强度几乎不变。3)在光源激发下是优良的电子供体和受体,表现出光诱导电子转移的性质。本研究采用简单方便的一步水热法,成功地制备出发蓝、绿两种颜色的荧光碳点,同时又分别探究了它们在光催化降解有机染料方面的特性,为光催化剂的设计与催化机理研究提供了新的选择和思路。主要研究内容、结果和结论如下:1、以葡萄糖为碳源和L-半胱氨酸作为修饰剂,采用水热法一步合成出发射蓝色荧光的C-dots。利用XRD、TEM、荧光光谱、紫外吸收光谱和红外光谱等技术对所得到的C-dots的形貌结构、光学性质和表面基团等进行了表征。研究中,优化了反应时间、反应温度和L-半胱氨酸用量等实验条件,并探讨了p H值、钠离子、Cu2+对C-dots的光致发光性能影响。结果表明:该方法合成的C-dots含有碳的无定形态结构的特征峰;其粒径在12.5nm左右;羟基和羧基等含氧基团被引入到C-dots表面,增强了其水溶性;该纳米粒子表现出激发波长依赖的发光性能,其量子产率为5.2%;另外其有较好的光稳定性。在较高浓度的Na Cl存在下,其荧光强度变动不大,即具有较强的耐盐性,但在一定的Cu2+共存下,C-dots的荧光强度明显降低。以C-dots作为光催化剂,研究其在模拟可见光照下对甲基绿的光催化降解性能。考察了光照时间、甲基绿初始浓度、催化剂用量等因素对光催化降解的影响。实验表明:在过氧化氢存在下,C-dots对甲基绿具有良好的光催化降解性能。当甲基绿初始浓度为40mg/L,碳纳米粒子用量为2ml时,3小时内甲基绿的降解率达到90%以上。2、采用溶剂热法,以抗坏血酸和甘氨酸为碳源,在无水乙醇和磷酸介质中,一步合成发射绿色荧光的C-dots。利用XRD、TEM、荧光光谱、紫外吸收光谱和红外光谱技术等对所得到的C-dots的形貌结构、光学性质和表面基团等进行了表征。研究中,对反应温度、实验时间、甘氨酸用量等实验条件进行了优化,并探讨了p H值、无机盐离子、Cu2+对C-dots光致发光性能的影响。结果表明:该方法所制备的C-dots具有碳的无定形态的特征峰;其粒径在9.8nm左右;含氧的羟基和羧基等被引入到C-dots表面,增强了其水溶性;该纳米粒子也表现出在不同激发光条件下,其发射峰位不变,荧光强度有所改变的性质,其量子产率为8.3%,并表现较好的光稳定性;在较高浓度的Na Cl存在下,其荧光强度变化不大,即具有较强的耐盐性,但在一定的Cu2+共存下,其荧光强度明显降低。以C-dots作为光催化剂,研究其在模拟太阳光照下对酸性品红的光催化降解性能。实验探讨了光照、降解物初始浓度、催化剂用量等因素对光催化降解酸性品红的影响。实验结果表明:在过氧化氢存在下,C-dots对酸性品红具有良好的光催化降解性能。对于初始浓度为20mg/L的酸性品红溶液,1小时内的降解率可达98%以上。