论文部分内容阅读
纳米材料,是指材料在空间中最少存在一个维度上的尺寸属于纳米(10-9米)范畴,此外由这种材料作为基本单元进一步构成的材料也可以称为纳米材料。而零维纳米材料,则是在纳米材料的基础上,长宽高三个方向全部都符合纳米尺度范围的材料或由这种材料作为基本单元进一步构成的材料。提出于上世纪90年代的量子点是一种重要的零维纳米微粒材料,其一般为直径大于2个纳米而小于20个纳米的球形或类球形“点”状纳米级材料。在本论文的研究中,共使用到三种类型的碳硅类量子点（碳量子点、硅量子点和MXene量子点）纳米颗粒材料,进行了四项研究工作:（1）碳量子点用于葡萄糖检测。碳量子点是以碳元素作为基础的一类零维材料。荧光碳量子点最初是由Xu等人在2004年发现的,自此之后,碳量子点因其优秀的各类特性,在科学研究、日常生活、工业生产中的中的众多领域内都有着普遍的应用。大多数时候,获得碳量子点的途径简易且繁多,本文中通过微波法一步合成所需要的碳量子点,并将其应用到葡萄糖检测中。（2）MXene量子点。MXene量子点因其具有极其优异的结构和生物医学特性、具有高的宽吸收带范围、表面积与体积比和多功能性等优势走进科研人员的视野。MXene是一类从MAX相结构中选择性刻蚀的过渡金属碳化物。通过水热法能够将MXene尺寸减小为零维纳米点,再结合MnO2体系,MQDs同样可以应用于GSH的检测及生物成像。（3）硅量子点。硅元素作为地球上最常见的元素之一,在现代半导体工业中起着极其重要的作用。而相对于块状硅,SiQDs的光学和电子特性会都被量子点尺寸极大地改变,并取决于其大小。通过常温反应一步合成文中所用到的硅量子点,并将其良好的应用在了细胞内GSH的监测和荧光成像方面。（4）碳量子点用于盐湖卤水检测。通过水热法一步合成所需要的碳量子点,并将其应用到盐湖卤水中离子的检测。通过对上述碳硅类量子点材料的研究,延伸了纳米材料在生物医学和环境监测等领域的应用。同时,将纳米材料应用于盐湖卤水中离子的检测,对盐湖的研究有着巨大的推动作用。相比于目前使用的检测方法,荧光量子点法不仅操作简易而且结果准确,大大节约了检测的人力物力和时间成本。此外,MXene量子点的研究在世界范围内才刚刚起步,本论文中也只是对其荧光方面的潜力进行了初步的探索,而基于其各项优异的性能和特殊的结构（二维材料到零维材料）,MXene量子点的潜力绝不止于此,在今后的研究工作中一定会发现更多的MXene材料和MXene量子点的应用场景。