宁国庆，王海斌，杨帆，李永峰

中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室，北京102249

*通信作者, ngq@cup.edu.cn

0 引言

中间相沥青是一种由稠环芳烃构成的具备光学各向异性的液晶态材料[1-3]。重油分子在高温下发生脱氢缩合反应生成大分子稠环芳烃化合物，稠环芳烃叠合形成的碳质微晶在π-π相互作用下定向排序成液晶态的中间相沥青。中间相沥青具有良好的热稳定性、均匀的结构组成、易石墨化的等特点，常用于制备中间相碳微球、碳纤维等。沥青分子的尺寸在纳米量级[4]，而中间相碳微球和碳纤维是典型的微米尺度的材料，这中间跨越了三个数量级。在沥青分子聚合过程的初期，聚合度较小，很可能会生成纳米尺寸的碳质微晶(小于10 nm)，将这种纳米尺寸的碳质微晶直接碳化则有望得到碳量子点。然而在以往的研究中，很少对聚合初期生成的碳质微晶进行考察。最近，本课题组采用杂质含量较低的油浆组分为原料，通过精细考察、控制碳化过程的温度和碳化时间，制备了含有丰富纳米尺寸碳质微晶的中间相沥青，并进一步将碳质微晶—二甲苯悬浊液滴加负载在硅片上，直接碳化就得到了粒径分布非常均一的碳量子点[5]。这提供了一种利用沥青分子自下而上组装的方式来制备碳量子点的新方法，而且深化了人们对沥青分子聚合过程的认识。

元素掺杂可以调节碳量子点量子产率、荧光峰位置、荧光峰曲线形状[6-9]，其中N掺杂是一种常见且效果明显的掺杂方案。……