杨丽君

(西华师范大学a.化学化工学院;b.化学合成与污染控制重点实验室，四川 南充　637009)

硼掺杂对石墨烯量子点发光影响的理论研究

杨丽君

(西华师范大学a.化学化工学院;b.化学合成与污染控制重点实验室，四川 南充637009)

摘要：采用含时密度泛函(TDDFT)方法研究了石墨烯量子点(GQDs)和硼掺杂GQDs的吸收和发射光谱。计算结果表明，硼掺杂使GQDs的吸收和发射光波长红移，硼的位置越靠近GQDs边缘，波长红移越多。硼掺杂极大地降低了GQDs的吸收和发射光强度，这与掺杂时硼的位置无关。轨道分析表明，硼掺杂在边缘时，GQDs中电子跃迁的类型为电荷转移跃迁,与硼掺杂在晶格内的局域激发不同。

关键词：石墨烯；量子点；荧光；掺杂

1引言

石墨烯是由碳原子以sp2杂化方式紧密堆积而成的二维蜂窝状原子晶体。特殊的石墨稀结构，使其具有霍尔效应、优异的电子传输及力学性能等。结构完整的石墨烯表面呈现惰性，化学稳定性较高，难溶于水或有机溶剂，与其它溶剂相互作用力较弱，容易聚集。为改善其性质和应用，可以对石墨烯进行功能化，如修饰其他官能团以提高石墨烯的水溶性，从而为在化学生物及材料领域的应用提供基础[1]。石墨烯的功能化方法主要有共价功能化和非共价功能化。共价功能化通过共价键对石墨烯的平面及边缘进行修饰。但共价键的引入会改变石墨烯的结构和某些性能。非共价功能化通过一些物理作用如范德华力或静电作用，制得石墨烯与功能分子的复合材料。……