糖基碳量子点/PVA复合室温磷光材料的构建及性能研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:YWNDZDYWNDZD
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
室温磷光(RTP)材料可以在外源激发光照射下储存部分能量,关闭外源激发光后,能以可见光的形式释放出来,使其在高级防伪、生物成像、化学传感等领域具有潜在的发展前景。但传统的RTP材料主要集中于重金属有机材料或纯有机材料。碳量子点(CQDs)作为新型荧光纳米材料,具有优异的光学性能、生物相容性、低毒性、抗光漂白性等特点。本文以制备基于碳量子点(CQDs)的室温磷光材料为主旨,研究其发光性质及相关领域的实际应用,论文主要研究内容如下:(1)以葡萄糖为碳源,通过水热炭化法制备得到外源氮掺杂碳量子点(NCQDs)溶液,与基质聚乙烯醇(PVA)混合均匀后,得到具有RTP效应的NCQDs/PVA复合材料。在紫外光照射下,NCQDs溶液发射蓝色荧光;而NCQDs/PVA薄膜,在紫外光照射下,发射蓝色荧光,关闭紫外光后,具有肉眼可见的蓝绿色磷光。其中,NCQDs溶液的FTIR图谱表明,其表面含有C=N/C=O官能团,易与基质PVA表面的羟基基团之间形成氢键,通过氢键作用抑制NCQDs表面官能团的非辐射弛豫过程,进而得到长余辉的RTP材料。制备得到的RTP材料,一方面可作为光学墨水,成功应用于高级防伪领域;另一方面,具有超长寿命的(416和442ms)NCQDs/PVA薄膜、气凝胶材料,在离子检测、气体传感等领域发挥了潜在的应用价值。(2)以天然产物五味子提取得到的多糖为碳源,通过水热法制备得到CQDs溶液,进而与PVA基质通过涂覆法制备得到寿命长达271.2ms的CQDs/PVA复合薄膜材料。其中,五味子通过水提醇沉的方法制备得到的多糖,具有天然多糖的含氮分子结构,无需外源引入其他含氮化合物,即通过原位绿色合成得到基于CQDs的RTP材料。CQDs/PVA复合薄膜材料具有较小的能级差(0.32eV),利于ISC过程的发生,进而促进了 RTP效应的产生;FTIR和XPS光谱表明:CQDs表面含有大量的C=O/C=N官能团,与PVA基质复合后,通过氢键作用,抑制CQDs表面官能团的旋转、振动,进而有利于自旋耦合作用的发生、并稳定三重激发态,最终获得RTP效应。(3)五味子多糖制备得到的CQDs溶液在350nm激发光照射下,发射蓝色荧光,表现出优异的光学稳定性、pH值(pH=3-12)及离子稳定性,金属铁离子(Fe3+)可将其荧光猝灭。CQDs/PVA复合薄膜在紫外光照射下发射蓝色荧光,关闭紫外灯后发射绿色室温磷光;在Fe3+存在的条件下,复合薄膜的荧光和室温磷光同时猝灭,当Fe3+浓度为0.1-2mM范围内,其最低检测限为0.57μM,且Fe3+对CQDs/PVA复合薄膜荧光和磷光的猝灭均可用肉眼直接观察到。制备得到的CQDs/PVA复合薄膜放置在空气中半年后,其光学强度和光学寿命几乎不变,表现出较强的光学稳定性,使其在实际可视化铁离子检测中具有较大的应用潜力。
其他文献
纤维素纳米晶体(CNC)因其棒状构型、表面大量羟基、低毒性等特点,在药物递送领域具有良好应用前景。本文制备了聚己内酯-b-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PCL-b-PDMEMA)修饰
随着新型光伏材料的不断开发利用及光伏器件的不断优化,聚合物太阳能电池(PSCs)的光电转换效率迅速提高,表明PSCs具有商用化应用的巨大潜力。电子受体材料是光伏器件中重要的光
地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也被称为岩体初始应力。地应力是引起采矿、水利水电、土建、隧道和其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力,
芸薹生链格孢(Alternaria brassicicola)是十字花科蔬菜的一个重要致病真菌,其侵染引起的黑斑病会导致十字花科蔬菜产、质量严重下降。对该病原菌致病机理的深入研究有助于黑斑病的防治。蓝光对病原菌的生长发育、有性生殖及无性生殖、体内的新陈代谢、产孢以及致病力等方面均能起到重要调控作用。因此,本研究从致病缺陷突变体AbS4b入手,明确其突变基因为蓝光调节蛋白基因Abblr,进一步对该基
剩余污泥中大多数有机物质存在于微生物细胞内,微生物细胞的细胞壁是一稳定的半刚性结构,起着保护细胞的作用。本文的研究是通过酸碱预处理联合文丘里管水力空化与双氧水复合
阈值公共物品是只有当加总贡献值达到或超过提供的临界点时该公共物品才会被提供,否则贡献将会被返还给个人。我们用结构性非参的方法分析了四种阈值公共物品提供机制——提供点机制(PPM)、返还机制(PR)、统一价格上限机制(UPC)、统一价格拍卖机制(UPA),基于实验中多时期的个人对公共物品的贡献值,我们能够识别人们策略的类别数、每种策略的函数形式以及基于前期结果的策略转移概率。我们将Hu(2008)的
采矿方案优选决定企业决策成败与经济效益好坏,在采矿方案优选的多目标数学决策中,保证指标权重获取的合理性与最优性,是优选体系构建的关键。为解决指标权重获取的合理性问
溜井作为简化矿山提升运输的系统,具有生产效率高,成本低的特点,在金属矿山地下开采中应用极为广泛,是多阶段运输矿山实现矿(废)石高效低成本下向运输,确保矿山安全高效生产
互联网上每天都会产生大量的数据,用户希望能够从大量数据中快速获取所需内容。现有的检索信息的方式已经不能够完全满足用户的检索需求。用户希望能够直接检索到自己真实需
纸质文献记载了人类历史长河中的优秀文化,对人类文化信息的传播和交流有着重大意义。但由于造纸工艺、储存环境等内外因素使得纸张酸化,导致纸质文献变得脆化易碎,失去使用