碳点在钠离子电池中的应用
2021-09-03郭瑞婷项赢尔邹国强侯红帅纪效波
发光学报 2021年8期
郭瑞婷,李 林,项赢尔,李 硕,邹国强,侯红帅,纪效波
(中南大学 化学化工学院,湖南 长沙 410083)
1 引 言
碳纳米材料一直是研究者们高度关注的材料,如碳纳米管、石墨烯等碳材料已经被广泛应用于各个领域。碳点(Carbon dots,CDs)是一类新兴的碳材料,以其超小的尺寸、丰富的表面官能团、均匀的分散性、可调的组成和结构、良好的生物相容性和光致发光特性等特点在碳族成员中脱颖而出。2004年,Xu等[1]用电泳法从电弧烟尘中纯化分离单壁碳纳米管时,发现了一组尺寸小于18 nm的荧光纳米粒子,这种新型的荧光碳纳米材料很快引起了研究者们的关注。2006年,Sun等[2]首次应用激光销蚀法,以氩气为载气、在水蒸气存在下激光销蚀碳靶,再经过表面钝化、官能化等后续处理制备了类似的碳纳米颗粒(CNPs),其直径约为5 nm,具有增强的荧光发射效应。之后,他们对纳米CDs进行了更全面的研究,发现表面钝化处理可明显提高CDs的量子产率,经过柱色谱分离纯化后的CDs的量子产率高达60%[3]。2007年,Liu等[4]首次通过一种简单燃烧的方法获得了CNPs,用氧化酸处理蜡烛燃烧后的烟灰,再经电泳纯化得到了荧光CNPs,为CDs的制备提供了一种新的可行性办法。同年,Zhou等[5]首次报道了一种电化学制备CDs的新方法,即以0.1 mol·L-1高氯酸四丁基铵为电解质(溶于乙腈中),以化学气相沉积法生长的碳纳米管薄膜为负极,进行多次充放电,实现了CDs的电化学制备。与激光销蚀法相比,电化学方法具有尺寸可控、纯度高等优点。之后,研究者们对制备CDs的……
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