石墨烯量子点、氮掺杂石墨烯量子点的制备及性能研究Preparation and properties of graphene quantum dots and nitrogen doped graphene quantum dots.pdf

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1、分类号：０６４学校代码：１０６９７：公开学号密级：２０丨２２０６４２＿§ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ１－５５士学位ｉ２文ＭＡＳＴ＇ＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ石墨錄量子点、、氮掺杂石墨嫦量子点的制备及性能研究１？．‘？学科名称：物理化学作者：郝妞男指导老师：郭慧林副教授西北大学学位评定委员会二０—五年六月■一．．．西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保

2、留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：東外对？］：年ｂ月曰及／广年／月曰西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工

3、作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：年６月日摘要近年来，随着科学技术的发展，低维碳纳米材料逐渐被人们所发现。尤其是从石墨中剥离出单层的二维石墨稀之后，石墨稀材料的特性及应用很快成为各领。域科学家们研究的热点准零维材料中的量子点随着其制备技术的不断提

4、高，已一经被逐渐应用于荧光探针、细胞成像等生物和医学方面。作为种新兴的碳材料一ｒａｈｅｎｅｕａｎｔｕｍｄｏｔｓＧＱＤｓ的导电性良好、石墨稀量子点（，不仅具有石墨稀ｇｐｑ，）强度大、比表面积大等优异特性；而且结合了量子点的量子限域效应、小尺寸效、、、应及边缘效应等优点，表现出良好的生物相容性低毒性强水溶性高劳光稳定性等特性，使其在生物医药、传感器、光学及电学器件等方面有潜在的应用前景。本论文主要优化改进制备ＧＱＤＳ及其氮掺杂的条件，以提高其突光量子产率，，通过各种手段对材料的结构及性

5、质进行了详细研究并探究了氮掺杂石墨稀－ＧＱＤｓｓ－ＤＮＡ量子点（Ｎ）在离子检测中的应用以及ＧＱＤ在ＨＢＶ检测中的应用。全文主要研究内容为以下几部分：（１）采用热解法，以梓檬酸为有机前驱体，制备石墨稀量子点，通过优化反应时间、反应温度、溶液酸碱度等实验条件，探究最优的制备条件。在最优条件下，其突光量子产率达到９％，平均粒径为３．０ｎｍ。并以尿素为氮源，利用水“”ＧＱＤｓ实施的Ｎ－ＧＱＤｓ热法对氮掺杂制备了富含批略Ｎ，通过研究原料配比、反应时间和反应温度等因素对突光性能的影响确定了实验优化

6、方案。在最优化条＝２４％７．５ｒｎｎ。与此同时ＧＱＤｓｔ１．７４ｎｓ件下，其突光量子产率为，平均粒径为，（ｉ）＝一ｍ－ＧｓｔｎｓＮ７．４０的突光寿命衰变被很好的拟合成，ＱＤ（ｉ）条单指数曲线说明一二发色源ｓ－Ｇｓ者都具有单。除此之外，我们还对ＧＱＤ及ＮＱＤ的形成机理进行了详细讨论。２＋２＋－－（２）ＮＧＱＤｓ构建光致发光传感器检测Ｃｕ。Ｃｕ与ＮＧＱＤｓ表面的幾基－ＧＱＤｓ发生聚集Ｎ－进行化学螯合，使得Ｎ，导致能量或电子的转移，使ＧＱＤｓ２＋的焚光发生粹灭。Ｃｕ浓度与劳光强度在

7、（ＭＯＯｎＭ范围内呈线性关系，检出限一为１４ｎＭ。此检出限比先前报道过的些值更有意义。３ｓ－ＤＮＡ方法（）以ＧＱＤ作为突光供体，ＧＯ作为焚光受体构建检测ＨＢＶ。ｉ研究了ＧＯ浓度、响应时间及加入目标ＤＮＡ（ｔＤＮＡ）后的辉化时间等因素对ＨＢＶ－ＤＮＡ。５检测的影响在最佳条件下，体系焚光强度的恢复比率约９６．％，检＝出限达５．０８ｎＭ５／ｉ＼＾３。该检测方法可以高效分辨完全互补序列、单碱基错配（）序列和完全不互补序列，方法简便、灵敏度高，具有极大的应用价值。关键词梓檬酸、尿素、石墨稀量

8、子点、氮掺杂、铜离子、乙肝病毒序列ＤＮＡｉｉｔｕ－ＳｄｉｅｓｏｎｔｈｅＮｃｏｄｏｐｅｄＧｒａｐｈｅｎｅＱｕａｎｔｕｍＤｏｔｓ，ＧｒａｈｅｎｅｕａｎｔｕｍＤｏｔｓａｎｄＴｈｅｉｒＰｒｏｅｒｔｉｅｓｐＱｐＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔｅａｒｓｔｈｅｃａｒｂｏｎｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｔ