本文關(guān)鍵詞：微波—水熱法制備石墨烯量子點(diǎn)及其氨基功能化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石墨烯量子點(diǎn)（GQDs）作為石墨烯家族新成員，因其獨(dú)特的準(zhǔn)零維結(jié)構(gòu)和良好的發(fā)光性能可在電致發(fā)光器件、太陽能電池等新能源領(lǐng)域有應(yīng)用潛質(zhì)，因而引起了研究人員的廣泛研究，目前對(duì)GQDs的研究主要集中在制備與熒光性能研究方面。 本課題通過超聲輔助氧化法一步合成氧化石墨烯（GO），以GO為原料采用微波-水熱法制備GQDs，對(duì)GQDs進(jìn)行氨基功能化豐富其熒光性能。應(yīng)用X-射線衍射（XRD）分析產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)；利用熱重（TG）分析研究原材料熱穩(wěn)定性，確定最佳反應(yīng)溫度；透射電鏡（TEM）對(duì)GQDs的形貌和尺寸進(jìn)行表征；采用紫外吸收光譜（UV-vis）及熒光光譜（PL）等手段研究反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物發(fā)光性能的影響和控制規(guī)律。 采用N,N-二甲基甲酰胺為氨源，氨基化研究結(jié)果表明，經(jīng)微波輔助溶劑熱反應(yīng)后，氨基被接枝到GQDs片層之間或邊緣，得到的量子點(diǎn)的尺寸小于10nm，更接近零維狀態(tài)。相關(guān)熒光性能測(cè)試表明經(jīng)氨基功能化后，GQDs表現(xiàn)出更加豐富的發(fā)光性能，如激發(fā)波長依賴性以及上轉(zhuǎn)換發(fā)光等性能，拓展了GQDs在可見光范圍內(nèi)的發(fā)光。 在制備過程中的水熱溫度和水熱反應(yīng)時(shí)間、pH值、微波處理時(shí)間、微波功率等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)于GQDs的熒光發(fā)光強(qiáng)度和氨基化程度等都有較大的影響，本課題以熒光性能為評(píng)價(jià)依據(jù)，，對(duì)以上實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究，確定當(dāng)微波功率為800W，微波處理10min，在pH=10的條件下190℃反應(yīng)6個(gè)小時(shí)即可獲得具有較佳熒光性能的GQDs。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯量子點(diǎn) 微波 超聲 氨基功能化 光致發(fā)光
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ127.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景10
• 1.2 GQDs 的研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 GQDs 的性質(zhì)10-12
• 1.2.2 GQDs 的應(yīng)用12-13
• 1.2.3 GQDs 的制備與功能化改性13-16
• 1.3 本課題研究意義及研究內(nèi)容16-17
• 第2章 制備與表征方法17-25
• 2.1 原料與設(shè)備17-18
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)用原料17
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備17-18
• 2.2 材料制備18-21
• 2.2.1 GO 納米碎片的制備18-19
• 2.2.2 GQDs 的制備19-20
• 2.2.3 GQDs 的氨基功能化20-21
• 2.3 表征分析方法21-24
• 2.3.1 X 射線衍射分析21-22
• 2.3.2 透射電鏡分析22
• 2.3.3 熱分析22
• 2.3.4 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析22-23
• 2.3.5 色坐標(biāo)23
• 2.3.6 熒光光譜分析23
• 2.3.7 紫外 可見吸收光譜分析23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 GQDs 的制備與氨基功能化25-41
• 3.1 引言25
• 3.2 前驅(qū)體結(jié)構(gòu)和形貌分析25-28
• 3.3 微波 水熱法制備 GQDs28-33
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)和形貌分析28-30
• 3.3.2 官能團(tuán)分析30-31
• 3.3.3 熒光性能分析31-33
• 3.4 GQDs 的氨基功能化33-40
• 3.4.1 af GQDs 結(jié)構(gòu)和形貌分析33-35
• 3.4.2 官能團(tuán)分析35-36
• 3.4.3 熒光性能分析36-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 微波 水熱法制備條件的優(yōu)化41-53
• 4.1 水熱反應(yīng)溫度的影響41-42
• 4.2 水熱反應(yīng)時(shí)間的影響42-43
• 4.3 pH 值的影響43-45
• 4.4 微波處理的影響45-52
• 4.4.1 微波功率對(duì) GQDs 熒光強(qiáng)度的影響45-46
• 4.4.2 微波功率對(duì) GQDs 氨基化程度的影響46-48
• 4.4.3 微波處理時(shí)間對(duì) GQDs 熒光強(qiáng)度的影響48-50
• 4.4.4 微波處理時(shí)間對(duì) GQDs 氨基化程度的影響50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58-59
• 致謝59

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：259417