氨基功能化石墨烯量子点表面缺陷钝化及其发光增强
2016-11-22王云晶刘迎秋高秀秀展艳珊潘立洋张文凯房晓敏
物理化学学报 2016年10期
王云晶 刘迎秋 高秀秀 展艳珊 潘立洋 张文凯 房晓敏
(河南大学化学化工学院,阻燃与功能材料河南省工程实验室,河南开封475004)
氨基功能化石墨烯量子点表面缺陷钝化及其发光增强
王云晶刘迎秋高秀秀展艳珊潘立洋张文凯*房晓敏*
(河南大学化学化工学院,阻燃与功能材料河南省工程实验室,河南开封475004)
通过酸氧化法将氧化石墨烯进一步“切割”制备石墨烯量子点(GQDs),在100°C水热条件下,用氨水处理石墨烯量子点制备得到氨基功能化石墨烯量子点(N-GQDs)。傅里叶变换红外光谱证明NH3可以有效地进攻环氧基碳和羧基碳,形成羟胺和酰胺基。原子力显微镜结果表明NH3不仅能够有助于产生更小的量子点,还对石墨烯纳米片有致孔作用。氨基功能化之后,由于C―O―C相关的n-π*跃迁受到抑制,N-GQDs发光具有更弱的激发波长依赖性,并使其荧光量子产率从0.3%提高至9.6%。时间分辨发光光谱表明,相比含氧基团,含氮基团相关的局域电子激发态具有更长的荧光寿命和更弱的发射光谱依赖性。
石墨烯量子点;发光;氨基;缺陷;钝化;功能化
1 引言
碳量子点(或称碳点)是尺寸在1-10 nm的结晶或非晶态荧光碳纳米材料,其中具有石墨烯晶格结构的碳量子点又称为石墨烯量子点(GQDs)。近年来,GQDs因其优良的性质,如荧光稳定性好、毒性低以及生物相容性好等,引起了物理、化学、生物等领域科学研究者的广泛关注1-5。GQDs可通过自下而上和自上而下两种策略获得,并随制备方法不同呈现发光颜色可调、尺寸依赖性、pH依赖性、激发波长依赖性以及溶剂依赖性特征6,7。……
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