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      石墨烯量子點的制備方法二:自下而上法(Bottom-up)

      時間:2020-10-29 10:58:25       瀏覽:1384

      西安瑞禧生物科技有限公司提供各種石墨烯、鈣鈦礦、量子點、納米顆粒、空穴傳輸材料、納米晶、半導體聚合物、超分子材料、過渡金屬配合物、化學試劑、化學原料藥等一系列產品。

       

      石墨烯量子點(GQDs)與石墨烯相比,GQDs具有更強的量子限域效應和邊界效應,且毒性小、水溶性好、熒光性質穩定以及生物相容性好等。在不同波長的光激發下,由于其粒徑大小或表面官能團的差別,GQDs可發射出不同波長的熒光,比如紫光、藍光、綠光、黃光和紅光等。

       

      1. GQDs的制備方法較多,主要可以分為兩大類:自上而下法(Top-down)和自下而上法(Bottom-up),下文主要介紹自下而上法(Bottom-up)。

       

      自下而上法(Bottom-up)

      自下而上法是以有機小分子為前驅體,通過化學反應逐步合成尺寸較大的GQDs。方法包括

      可控合成法可精確調節GQDs分子結構、形狀尺寸,但步驟繁瑣過程復雜。

      碳化法簡單方便,但無法精確地控制GQDs的結構尺寸。

       

      1、可控合成法

      特點:能夠精確地控制GQDs 的分子結構和尺寸。

      步驟: 首先采用有機小分子作為前驅體,合成出關鍵中間體,后利用關鍵

      中間體通過Suzuki偶聯反應逐步得到含大量苯環的樹枝狀前驅體,最后在FeCl3作用下生成穩定的GQDs。

       

      優點:具有精確的分子結構,還可通過調節GQDs的尺寸或修飾其他官能團,

      達到調節GQDs的能帶間隙或其他性能的目的。

      缺點:制備過程復雜,且G產率低。

       

      2、碳化法

      主要原理將有機小分子前驅體加熱至熔點以上,使其在高溫條件下受熱而發生碳化成環反應并逐漸長大,最終形成一定尺寸和形狀的GQDs。

       

      β-環糊精為原料,在200℃下熱解碳化β-環糊精,反應12h后制備得到平均粒徑為27nm、厚度1—2層的GQDs。

      特點:簡單方便并且原料價格低廉,可大批量合成石墨烯量子點。

       

       

       

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