發(fā)光碳納米點(diǎn)是近十幾年來發(fā)展起來的一種重要的熒光材料。大量研究表明其具有良好的光穩(wěn)定性、優(yōu)異的熒光性質(zhì)、低廉的制備成本以及良好的生物相容性等優(yōu)勢,在生物成像、傳感、催化、光電器件及照明等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。經(jīng)過十幾年的研究,碳納米點(diǎn)在合成、機(jī)理與應(yīng)用等方面取得了很大的進(jìn)展。然而,仍有多個(gè)關(guān)鍵問題有待解決,如碳納米點(diǎn)的表面態(tài)對其發(fā)光的影響,聚集誘導(dǎo)熒光淬滅等。針對以上問題,本文以碳納米點(diǎn)為研究對象,圍繞其合成,發(fā)光性能,表面處理對其發(fā)光的影響及碳納米點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展開展了以下研究工作:1.探索解決碳納米點(diǎn)聚集誘導(dǎo)淬滅的新手段。開發(fā)了一種直接的表面處理方法來克服聚集誘導(dǎo)的熒光淬滅,將原本固態(tài)下熒光淬滅的藍(lán)光碳納米點(diǎn)加入到過氧化氫溶液中進(jìn)行加熱處理,制得可直接在固態(tài)下發(fā)光的碳納米點(diǎn),這種處理后的碳納米點(diǎn)在溶液態(tài)發(fā)藍(lán)光,在固態(tài)下發(fā)熒光量子效率為25%的黃綠光。過氧化氫處理后的碳納米點(diǎn)因?yàn)楸砻嫣幚慝@得了較寬帶隙的表面能級結(jié)構(gòu),抑制了在聚集態(tài)下由于表面態(tài)發(fā)生的無輻射躍遷過程。實(shí)現(xiàn)了純碳納米點(diǎn)粉末的固態(tài)發(fā)光并且擁有聚集誘導(dǎo)紅移與增強(qiáng)發(fā)光的特性。不同于大多數(shù)研究中利用基質(zhì)摻雜的方式,本方法是利用表... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

碳納米點(diǎn)的兩類合成方法

表面調(diào)控對碳納米點(diǎn)發(fā)光性能的影響及應(yīng)用研究8圖1.2碳納米點(diǎn)的透射電子顯微鏡圖像，插圖為高分辨透射電鏡圖像與碳納米點(diǎn)的粒徑分布柱狀圖。Figure1.2TEMimageofCDs,insetsshowHRTEMimageandsizedistributionhistograms.掃描電子顯微鏡（SEM）:SEM與TEM都是利用電子取代光，與物質(zhì)相互作用，使其成像，兩者成像電子不同。碳納米點(diǎn)一般尺寸在10納米以下，而SEM由于分辨率最低為5~10納米，無法像TEM一樣直接觀測到碳納米點(diǎn)的個(gè)體，在SEM測試中難以得到清晰的圖像。因此，在碳納米點(diǎn)研究領(lǐng)域，一般SEM起輔助作用，對聚集態(tài)下的碳納米點(diǎn)或者復(fù)合物顆粒進(jìn)行形貌表征。圖1.3碳納米點(diǎn)粉末的掃描電子顯微鏡圖像。Figure1.3SEMimageofCDspowder.原子力顯微鏡（AFM）：AFM是在納米尺度操作材料，及其成像和測量最重要的工具。信息是通過微懸臂感受和懸臂上尖細(xì)探針的表面的“感覺”來收集的，

表面調(diào)控對碳納米點(diǎn)發(fā)光性能的影響及應(yīng)用研究8圖1.2碳納米點(diǎn)的透射電子顯微鏡圖像，插圖為高分辨透射電鏡圖像與碳納米點(diǎn)的粒徑分布柱狀圖。Figure1.2TEMimageofCDs,insetsshowHRTEMimageandsizedistributionhistograms.掃描電子顯微鏡（SEM）:SEM與TEM都是利用電子取代光，與物質(zhì)相互作用，使其成像，兩者成像電子不同。碳納米點(diǎn)一般尺寸在10納米以下，而SEM由于分辨率最低為5~10納米，無法像TEM一樣直接觀測到碳納米點(diǎn)的個(gè)體，在SEM測試中難以得到清晰的圖像。因此，在碳納米點(diǎn)研究領(lǐng)域，一般SEM起輔助作用，對聚集態(tài)下的碳納米點(diǎn)或者復(fù)合物顆粒進(jìn)行形貌表征。圖1.3碳納米點(diǎn)粉末的掃描電子顯微鏡圖像。Figure1.3SEMimageofCDspowder.原子力顯微鏡（AFM）：AFM是在納米尺度操作材料，及其成像和測量最重要的工具。信息是通過微懸臂感受和懸臂上尖細(xì)探針的表面的“感覺”來收集的，


本文編號：3273398