碳点综述论文终极版
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碳/碳复合材料抗氧化涂层制备技术研究进展与展望朱勤旺罗瑞盈*(School of Physics and Nuclear Energy Engineering, Beijing University of Aeronautics andAstronautics, Beijing 100191, China)摘要:涂层技术是解决C/C复合材料300℃以上易氧化难题的有效途径之一。
随着研究的逐渐深入,越来越多的制备方法、新型物质被研究设计,利用不同的制备技术、不同物质间的优势互补,不断刷新着涂层的抗氧化时间和温度的记录。
本文就近年来发展的各种涂层制备技术进行综述,比较了它们的优劣和研究现状,并对涂层的未来发展趋势进行了展望。
关键词:炭/炭复合材料抗氧化涂层制备技术Research progress and prospect of preparative technique of oxidation protective coatings for carbon/carboncompositesAbstract:The coating technology is considered to be one of the most efficient ways to solve the tough problem that C/C composite materials could be easily oxidated when they are exposedto aerobic environment over 300 centigrade. Following the deeper and deeper research, more preparative techniques and new coatings are being studied, and longer time, higher temperaturefor oxidation protection are continually reported using different preparative techniques and kinds of materials. Here we had a summarization of different preparative techniques, and narrated their odds and research status. At last, the present problems and the main research direction for oxidation protective coatings of carbon/carbon composites were also proposed.Key words: C/C composite materials oxidation protective coating preparative technique0 引言碳/碳复合材料是一种新型的碳纤维增强碳基复合材料,具有一系列如高比强度比模量、高热稳定性、低热膨胀系数(CTE)、高导热导电能力、耐磨耐烧蚀等优良的性能,尤其它的强度随温度的升高不降反而上升的独特性能,使其拥有着其它材料无法替代的优势,是理想的航空航天热结构材料[1,[3];同时该种材料还具备优异的生物相容性,是一种很有应用前景的骨骼替代材料[4[5]。
碳达峰碳中和文献综述范文模板例文目录1.碳中和进程要防激进2.碳中和时代ESG投资必将由“小众”走向“大众”3.先立后破有序推进碳达峰中和4.要统筹有序做好碳达峰中和工作5.有序推进碳中和防范运动式“减碳”碳中和进程要防激进美国著名经济学家JeremyRifkin表示,“一个国家的活力取决于人民是否愿意牺牲部分收入和财富以确保公共基础设施和服务的安全,从而提高人民的生产力、健康水平和福利。
”这句话用以批判现今国际社会上碳中和进程呈现出的激进态势,显得恰如其分。
如果一种经济发展是以不尊重人民社会生活幸福度、损害健康和生命权益的,那必将引发一定的社会震荡与矛盾。
欧盟的承诺是,要在2030年完成自1990年基础上减排至少55%的目标。
为实现这个目标,欧盟各成员国不断在绿色发展上提速,但过于激进同样是欧盟面临的一大问题。
虽然欧盟的碳减排目标提出较早,碳交易市场也相对完善,但欧盟目前缺乏统一的碳减排政策或法规。
决策者往往杀鸡取卵,不考虑人民的现实生活,不考虑人民的健康和利益。
他们为了迎合自己的经济发展目标和指标,往往以激进的方式关停燃煤电厂,这不仅损害了电厂和投资者的利益,而且激化了社会矛盾,激起了民众的抗议情绪,使碳中和的进程越来越受到阻力,使决策者离预期越来越远。
碳中和进程激进会引发两大后果。
一是国际化争端。
这其中最有代表性的是荷兰与德国的争端:2018年,荷兰政府为遵守《巴黎协定》提出将要在2030年前实现全国零煤炭的能源供给。
为尽快完成此目标,荷兰政府自2018年起强制关停了大量煤电项目及设计煤炭发电的工厂,这样的做法引起利益相关方的强烈不满。
2020年初,荷兰政府要求鹿特丹周边的Maasvlakte3煤电厂必须在2030年前关闭。
Maasvlakte3由德国能源公司Uniper投资运营,2016年正式启动,服役年限40年,然而荷兰政府强制要求它在2030年关闭也就意味着这座煤电厂的实际运行年限仅有15年,这无疑对Uniper的投资回报造成了影响。
碳排放绩效论文碳生产率论文:碳排放的人文发展绩效指标与实证分析摘要随着气候问题的日益凸显,发展低碳经济已成为全球共识。
因此,提高碳排放绩效便成为题中应有之义。
既有的关于碳排放绩效的研究主要围绕碳生产率指标展开,问题在于碳生产率测度的是碳排放的经济绩效,而非经济社会福利绩效。
本文综合排放总量、人均排放以及发展阶段三个因素,构建碳排放的人文发展绩效指标,在此基础上对二十国集团1990-2006年的碳排放绩效进行分析,结果显示历年绩效平均值排前五名的国家是印度尼西亚、巴西、阿根廷、土耳其和墨西哥。
七个国家的碳排放绩效呈现上升的趋势,其中德国和英国碳排放绩效增速较快,且在控制碳排放的同时保持了人类发展水平的提高,值得其他国家效仿。
人类发展指数和碳排放绩效二维组合的国家分类表明,碳排放绩效不高是各国普遍存在的问题。
无论从动态还是静态角度来看,中国目前都不具备低碳竞争优势。
最后对中国如何提高碳排放绩效提出了从技术、制度与理念三方面进行创新的政策建议。
关键词碳排放绩效;碳生产率;人文发展中图分类号 x22 文献标识码 a 文章编号 1002-2104(2011)05-0073-07doi:10 3969/j issn 1002-2104 2011 05 013以化石能源为主要燃料和动力的工业革命将全球经济带入增长的快车道,二百多年来所创造的物质财富超越了此前所有时期的总和,也就是在这二百多年的时间里,经济系统给作为其母系统的生态系统造成了极大的破坏,美国著名生态经济学家赫尔曼戴利将这种现象称为“阳光下的新事物”[1]。
1970年以来,地球表面气温已经上升了0.6℃。
历史上最热的25个年份都出现在1980年以后,而其中又有10年出现在1996年以后[2]。
人类已面临严峻的气候危机,减少碳排放的行动刻不容缓,美国地球政策研究所所长莱斯特布朗甚至呼吁人类以备战状态来稳定气候,拯救文明。
气候危机表观上是环境问题,实质上则是经济发展模式问题。
土地整治碳效应文献综述【摘要】土地整治是一种重要的生态修复措施,对碳循环和气候变化具有重要影响。
本文综述了土地整治对土壤有机碳储量、土壤呼吸、植被碳储量、植被吸收CO2能力、大气CO2吸收和固定等方面的影响。
研究发现,土地整治可以显著提高土壤和植被的碳储量,促进大气中CO2的吸收和固定,从而在减缓气候变化中发挥重要作用。
本文还介绍了土地整治的碳效应评价模型,总结了土地整治在碳循环中的重要性和在减缓气候变化中的潜力。
未来的研究可以进一步深入探讨土地整治对碳效应的机制和提高效果,以及在不同生态系统中的应用潜力和发展趋势。
土地整治对碳循环和气候变化具有重要意义,值得进一步深入研究和推广。
【关键词】土地整治, 碳效应, 土壤有机碳, 植被碳, CO2吸收能力, 气候变化, 碳循环, 模型评价, 减缓气候变化, 研究方向, 发展趋势.1. 引言1.1 研究背景在全球变暖的背景下,土地整治对土壤有机碳储量和土壤呼吸的影响备受关注。
土地整治可以改善土壤质地,增加土壤有机碳的储量,从而减少土壤呼吸释放的CO2量。
土地整治虽然有助于提高土壤有机碳含量,但也可能导致土地利用方式的改变,对土壤碳循环产生复杂影响。
对土地整治碳效应的研究不仅有助于深入理解土地利用方式对碳循环的影响,而且为制定可持续发展战略和减缓气候变化提供科学依据。
本文旨在探讨土地整治对碳循环和气候变化的影响,为进一步研究土地整治的碳效应提供参考。
1.2 研究目的土地整治是一种有效的气候变化适应和减缓措施,通过提高土地的碳汇功能和减少碳排放,可以有效降低大气中的温室气体浓度,减缓全球气候变化的速度。
本文旨在通过综述相关文献,深入探讨土地整治对碳循环过程中的影响及其在减缓气候变化中的作用。
具体研究目的包括:1. 分析土地整治对土壤有机碳储量和土壤呼吸的影响机制;2. 探讨土地整治对植被碳储量和植被吸收CO2能力的影响;3. 探讨土地整治对大气CO2吸收和固定的影响;4. 评估土地整治在减缓气候变化中的作用效果;5. 探讨现有土地整治的碳效应评价模型及其适用性。
中药炮制的碳点摘要:中药炮制是我国传统中药学的重要组成部分,而碳点作为一种新型的纳米材料,具有优异的物理化学性质,在中药炮制中具有广泛的应用前景。
本文综述了中药炮制碳点的研究进展,介绍了碳点的制备方法、性质及其在中药炮制中的应用,并探讨了中药炮制碳点存在的问题和未来发展方向。
关键词:中药炮制,碳点,制备方法,应用,问题与展望一、引言中药炮制是指在中医理论的指导下,根据病情需要和药物性质,对中药材进行加工处理的过程。
中药炮制是中药学的重要组成部分,对于保证中药质量和临床疗效具有重要意义。
随着科技的发展,新型的纳米材料逐渐被应用于中药炮制领域,其中碳点作为一种优秀的纳米材料,因其独特的物理化学性质而备受关注。
二、碳点的制备方法碳点的制备方法主要包括化学气相沉积法、液相剥离法和气相热解法等。
其中,化学气相沉积法是制备高质量碳点的重要手段,通过控制反应条件可以实现对碳点的形貌、结构和尺寸的调控。
液相剥离法是一种较为简便的制备方法,通常是将高分子聚合物在一定的条件下进行热解,再通过剥离技术得到碳点。
气相热解法则是将含有碳源的有机物在高温下进行热解,得到碳点。
三、碳点的性质及其在中药炮制中的应用碳点具有优异的物理化学性质,如高比表面积、良好的光学性能和电学性能等。
在中药炮制中,碳点可以作为药物载体、药物增效剂和药物检测剂等。
首先,碳点可以作为药物载体,通过负载药物实现药物的靶向传输和控释给药,提高药物的疗效和降低不良反应。
其次,碳点可以作为药物增效剂,通过与药物相互作用提高药物的溶解度和稳定性,从而提高药物的疗效。
此外,碳点还可以作为药物检测剂,通过与药物反应实现药物的高灵敏度检测和可视化分析,为中药炮制的质量控制提供有力支持。
四、存在的问题与展望虽然碳点在中药炮制中具有广泛的应用前景,但仍存在一些问题需要解决。
首先,碳点的制备方法需要进一步优化,以提高碳点的质量和产量。
其次,碳点的表面修饰和功能化需要加强研究,以提高碳点与药物之间的相互作用和结合力。
碳量子点综述胡东旭 2014级环境工程卓越班 201475050112摘要:碳量子点(CQDs, C-dots or CDs)是一种新型的碳纳米材料,尺寸在10 nm以下,具有良好的水溶性、化学惰性、低毒性、易于功能化和抗光漂白性、光稳定性等优异性能,是碳纳米家族中的一颗闪亮的明星。
最近几年的研究报道了各种方法制备的CQDs在生物医学、光催化、光电子、传感等领域中都有重要的应用价值。
这篇综述主要总结了关于CQDs的最近的发展,介绍了CQDs的合成方法、物理化学性质以及在生物医学、光催化、环境检测等领域的应用。
1 引言在过去的20年间,鉴于量子点特殊的性质,尤其是量子点相对于有机染料而言,容易调节的光学性质和抗光降解性质,使量子点得到了广泛的关注。
如果量子点可以克服造价昂贵、合成条件严格和众所周知的高毒性等缺点,则有望广泛地应用于生物传感和上物成像领域。
最近几年,量子点的研究非常活跃,尤其是关于它在生物和医学中的应用。
量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的,但是这些材料一般有毒,对环境也有危害。
所以科学家们开始在一些良性化合物中提取量子点。
因此,很多的研究均围绕着合成毒性更低的其它材料量子点来进行,这些替代材料的碳量子点,如硅纳米粒子、碳量子点均具有优异的光学性质。
相对金属量子点而言,碳量子点无毒害作用,对环境的危害很小,制备成本低廉。
它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。
2 碳量子点的合成大多数的碳量子点主要是由无定形的碳到晶化的碳核组成的以sp2杂化为主的碳,碳量子点的晶格间距和石墨碳或者无定形层状碳的结构一致。
如果没有其他修饰试剂的修饰碳量子点表面会含有一些含氧基团,而含氧基团的多少和种类与实验条件相关。
发光碳量子点的合成方法可以分为两大类(图一),化学法和物理法。
图一碳量子点的制备方法2.1化学法2.1.1电化学法Zhou利用离子液体辅助电解高纯石墨棒和高温热解纯定向石墨(HOPG)于离子液体和水溶液中,通过控制离子了液体中水的含量得到不同荧光性质的荧光纳米粒子、纳米带、石墨等产物。
碳量子点综述胡东旭 2014级环境工程卓越班 201475050112摘要:碳量子点(CQDs, C-dots or CDs)是一种新型的碳纳米材料,尺寸在10 nm以下,具有良好的水溶性、化学惰性、低毒性、易于功能化和抗光漂白性、光稳定性等优异性能,是碳纳米家族中的一颗闪亮的明星。
最近几年的研究报道了各种方法制备的CQDs在生物医学、光催化、光电子、传感等领域中都有重要的应用价值。
这篇综述主要总结了关于CQDs的最近的发展,介绍了CQDs的合成方法、物理化学性质以及在生物医学、光催化、环境检测等领域的应用。
1 引言在过去的20年间,鉴于量子点特殊的性质,尤其是量子点相对于有机染料而言,容易调节的光学性质和抗光降解性质,使量子点得到了广泛的关注。
如果量子点可以克服造价昂贵、合成条件严格和众所周知的高毒性等缺点,则有望广泛地应用于生物传感和上物成像领域。
最近几年,量子点的研究非常活跃,尤其是关于它在生物和医学中的应用。
量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的,但是这些材料一般有毒,对环境也有危害。
所以科学家们开始在一些良性化合物中提取量子点。
因此,很多的研究均围绕着合成毒性更低的其它材料量子点来进行,这些替代材料的碳量子点,如硅纳米粒子、碳量子点均具有优异的光学性质。
相对金属量子点而言,碳量子点无毒害作用,对环境的危害很小,制备成本低廉。
它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。
2 碳量子点的合成大多数的碳量子点主要是由无定形的碳到晶化的碳核组成的以sp2杂化为主的碳,碳量子点的晶格间距和石墨碳或者无定形层状碳的结构一致。
如果没有其他修饰试剂的修饰碳量子点表面会含有一些含氧基团,而含氧基团的多少和种类与实验条件相关。
发光碳量子点的合成方法可以分为两大类(图一),化学法和物理法。
图一碳量子点的制备方法2.1化学法2.1.1电化学法Zhou利用离子液体辅助电解高纯石墨棒和高温热解纯定向石墨(HOPG)于离子液体和水溶液中,通过控制离子了液体中水的含量得到不同荧光性质的荧光纳米粒子、纳米带、石墨等产物。
碳达峰碳中和实现路径及影响的文献综述该标题将探讨全球变暖和二氧化碳沉积的问题,它们对全球的影响有多大,以及采取碳排放减少和碳中和措施的可行性。
本文将从概念背景、文献综述和作者分析三个方面来研究碳达峰碳中和实现路径的影响。
概念背景碳排放减少和碳中和是减少全球变暖和二氧化碳沉积的两种方式。
碳排放减少指的是在源头减少二氧化碳排放,而碳中和技术则旨在利用吸收、存储和转化技术将排放到大气中的二氧化碳吸收和锁定。
当两种方式相结合使用时,就是碳达峰的概念。
文献综述从过去的研究中可以得出,碳达峰技术提供了一种可行的全球减排策略,它可以帮助全球解决二氧化碳排放问题。
许多研究表明,碳达峰正在成为一种新兴的技术,它可以减少温室气体排放,并促进可持续发展。
其中,包括Kumar等人(2017)和Joshi等人(2017)在内的许多研究表明,碳达峰技术可以有效减少温室气体排放,从而减缓全球变暖的趋势。
此外,许多论文也证明了碳达峰技术的有效性,它可以实现温室气体减排的目标,从而改善空气质量,减少全球变暖等环境问题。
作者分析综上所述,碳达峰技术是一种可行的全球减排策略,它可以实现温室气体减排目标,有效减缓全球变暖的趋势。
从技术角度来看,碳达峰技术的可行性无疑是相当显著的,它可以实现减排对全球变暖的影响,并减少对全球气候的危害。
但是,可行性的问题仍然存在,尤其是在政治和经济上,因为它可能会带来巨大的经济负担,社会政策可能也难以落实。
另外,碳达峰技术可能也会带来一些不利的影响,例如可能会导致土地利用变化,影响到居民的生活。
综上所述,碳达峰技术可能会带来相当多的积极影响,但是在实施的过程中也很容易出现不利的影响。
因此,在政府采取措施实施碳达峰技术时,必须非常小心,要特别重视地方政府和公众的意见,以确保有效性和可行性。
土地整治碳效应文献综述【摘要】土地整治在碳循环中发挥着重要作用。
本文对土地整治的碳效应进行综述,包括对碳排放、碳吸收和碳平衡的影响。
研究表明,通过合理的土地整治措施,可以有效减少碳排放,并增加土地对大气中二氧化碳的吸收能力,从而提高碳平衡水平。
文章还探讨了土地整治碳效应的研究方法和未来发展方向。
结论部分强调了土地整治在减缓气候变化和减少碳排放方面的重要性,以及其在碳循环中的潜力。
通过对土地整治碳效应的深入研究,可以为生态环境保护和可持续发展提供重要参考。
【关键词】土地整治、碳效应、文献综述、碳排放、碳吸收、碳平衡、研究方法、未来发展方向、碳循环、气候变化、碳排放减少、潜力1. 引言1.1 土地整治碳效应文献综述土地整治对气候变化和环境保护具有重要意义,其中土地整治碳效应是一个备受关注的研究领域。
随着全球气候变暖问题日益严重,土地整治对碳排放和碳吸收的影响正在受到广泛关注。
本文旨在对土地整治碳效应进行文献综述,系统总结研究成果,探讨未来研究方向,为土地整治在碳循环领域的应用提供参考。
土地整治对碳排放的影响是研究的重点之一。
不同的土地整治措施对碳排放有不同的影响,比如植被恢复、土地退化治理等可以有效减少碳排放。
土地整治也对碳吸收产生积极影响,通过植被恢复、湿地保护等方式可以增加土地的碳吸收能力。
土地整治对碳平衡的影响则需要综合考虑以上两个因素,寻找最佳的平衡点以减少碳排放、增加碳吸收。
为了深入研究土地整治的碳效应,研究方法至关重要。
包括野外观测、遥感监测、实验模拟等多种方法可以用于评估土地整治对碳循环的影响。
未来,需要加强跨学科合作,利用新技术手段来更加精准地量化土地整治的碳效应,为碳减排和气候变化治理提供更有效的策略。
土地整治在碳循环领域的重要性不可忽视。
通过探讨土地整治对碳排放的影响、对碳吸收的影响以及研究方法和未来发展方向,我们可以更好地认识土地整治在减缓气候变化和减少碳排放中的潜力,为可持续发展提供更多的可能性。
纳米标记材料荧光碳点的制备探析论文纳米标记材料荧光碳点的制备探析全文如下:近年来,半导体荧光量子点因其优良的光电性能在生物、医学及光电器件等领域得到了广泛应用. 但是用于生物和医学领域最成熟的量子点,大多是含重金属镉的CdTe,CdSe 和CdS 等量子点,限制了其在生物医学领域的应用. 因此,降低和消除荧光量子点的毒性,一直是研究者密切关注的课题. 直到2021 年,Sun 等用激光消融碳靶物,经过一系列酸化及表面钝化处理,得到了发光性能较好的荧光碳纳米粒子—碳量子点 CQDs .作为新型荧光碳纳米材料,碳量子点不仅具有优良的光学性能与小尺寸特性,还具有很好的生物相容性、水溶性好、廉价及很低的细胞毒性,是替代传统重金属量子点的良好选择. 水溶性碳量子点因其表面具有大量的羧基、羟基等水溶性基团,并且可以和多种有机、无机、生物分子相容而引起广泛关注,这些性质决定了碳量子点在生物成像与生物探针领域有更大的应用前景. Zhu H和王珊珊等将PEG - 200 和糖类物质的水溶液进行微波加热处理,得到了具有不同荧光性能的碳量子点,虽然利用微波合成碳量子点可以合成修饰一步实现,但是与水热法相比荧光量子的产率并没有显著地提高. 目前,该领域的科研工作主要集中在3 个方面: 碳量子点形成与其性能的机理特别是光致发光机理、如何简单快速的制备出性能优异的碳量子点以及碳量子点如何成功高效地应用于实际之中.本文采用单因素法分析影响荧光碳量子点合成的几种因素,寻求高性能荧光碳量子点的最佳合成条件,并比较微波法和水热法合成荧光碳量子点的优劣,为制备出高性能荧光纳米标记材料性能提供一定的实验依据和科学方法.1 实验部分1. 1 试剂与仪器葡萄糖 AR,中国医药集团上海化学试剂公司、聚乙二醇 PEG - 200,AR,中国医药集团上海化学试剂公司、硫代乙醇酸 TGA,AR,国药集团化学试剂有限公司、CS 大连鑫蝶、牛血清蛋白 BSA > 99%,德国默克公司购自武汉凌飞生物科技公司 ; 盐酸 HCl,AR,信阳市化学试剂厂 ; 十二水合磷酸氢二钠Na2HPO4·12H2O,AR,国药集团化学试剂有限公司 ; 二水合磷酸二氢钠NaH2PO4·2H2O,AR,国药集团化学试剂有限公司 ; 氢氧化钠 NaOH,AR,国药集团化学试剂有限公司 .荧光分光光度计 LS55 型,PerkinElmer,American ; 紫外- 可见吸收光谱仪 U - 3010 型,Hitachi,Japan ; 纯水仪 UP 型,上海优普实业有限公司 ; 台式电热恒温干燥箱 202 - 00A 型,天津市泰斯特仪器有限公司 ; 傅立叶红外变换光谱仪 VERTEX70 型,德国BRUKER 公司 ; 透射电子显微镜 JEM -2100UHR STEM/EDS 型,日本 ; 微波反应器Milestone, Italy ; 电子天平 METTER - TOLEDO,梅特勒- 托利多仪器上海有限公司 ; 电动搅拌器 DJIC - 40,金坛市大地自动化仪器厂 ; 智能恒温电热套 ZNHW型,武汉科尔仪器设备有限公司 ; 数显恒温水浴锅 HH - S2s,金坛市大地自动化仪器厂 ; 紫外灯.所有光谱分析均在室温下进行. 实验中所用水为电阻率大于18 MΩ·cm 的高纯水.紫外- 可见吸光光度计设置为: 夹缝2 nm,扫描速度600 nm/min,扫描范围200 ~ 600 nm; 荧光分光光度计设置为: 激发波长为350 nm,扫描范围为350 ~ 650 nm,扫描速度600 nm/min. 激发夹缝: 10 nm,发射夹缝: 15 nm.1. 2 碳量子点的制备影响碳量子点荧光性能的因素较多,其主要因素有反应物摩尔比、反应温度和反应时间. 为更好的控制实验条件,提高碳量子点的性能,采用了三因素三水平的正交实验方法. 该方法以较少的实验次数完成多条件下最优选择. 选择碳源为葡萄糖,表面修饰剂为PEG,温度分别选择为150 ℃,160 ℃和180 ℃,时间分别选择为1. 5 min,2. 5 min 和3.5 min,PEG 与葡萄糖的摩尔比分别选择为4,5和6. 此外在确定最佳条件时,除了考虑碳量子点的荧光强度之外,还要综合考虑实验条件、产物的毒性和生物相容性等因素.称取葡萄糖2 g,将其溶解到3 mL 水中,与不同体积的聚乙二醇 PEG - 200 混合,得到澄清溶液,然后放在微波反应器或电热恒温水浴锅中,设定一定温度和反应时间,微波辐射或水浴加热,得到不同棕红色的溶液,即碳量子点原液; 再将碳量子点原液于不同转速下离心分离纯化,测定比较其光学性能,最后选定在6000 r /min 转速下离心分离纯化,取上层清液,稀释不同倍数用于表征.1. 3 碳量子点的表征分析将上述得到的碳量子点稀释不同倍数后,分别用U - 3010 型紫外- 可见吸收光谱仪和LS55 型荧光分光光度计测试制得的碳量子点的光致发光性能.紫外可见吸收光谱测定: 将制备好的碳量子点稀释若干倍激发波长处吸收值为0. 1 ,先进行紫外扫描确定其吸收峰位置. 以碳量子点的紫外吸收峰波长为激发波长,激发和发射狭缝均为5. 0 nm,PMT 电压设置为700 V,激发波长是290 ~ 350 nm 进行多次荧光发射光谱扫描,确定激发波长为350 nm 时,其荧光发射峰位置为435 nm 左右,碳量子点的荧光谱峰更好.荧光光谱测定: 取2. 5 mL 左右的待测碳量子点溶液于荧光比色皿中,在室温下用LS55 型荧光光谱仪检测其荧光,激发波长为350 nm,激发和发射狭缝宽度均为5 nm,扫描波长范围300 ~ 650 nm,扫描速度1 200 nm/min.透射电子显微镜加速电压200 kV 观察碳量子点样品的微观形态和尺寸; 将得到碳量子点原液等体积与无水乙醇混匀后滴在KBr 压片上后放到台式电热恒温干燥箱中干燥直到变干,然后放于傅立叶红外变换光谱仪中得到红外谱图.2 结果与讨论2. 1 微波合成碳量子点的因素分析本实验选择反应物摩尔比 n 、反应温度 T 和反应时间 t 3 种影响因素,每种因素选择3 种不同的水平,即三因素三水平正交实验方法安排试验,探讨微波法制备碳量子点时对其荧光强度的影响因素,找到最优的合成条件. 根据三因素三水平的条件,选择正交表34 型.碳量子点合成中,不同影响因素在不同水平下的趋势变化,在同一因素下,随着水平的变化,实验指标也发生变化,根据图中趋势,可以得到微波合成碳量子点的最优条件是: PEG 与葡萄糖摩尔比为6,反应温度为180 ℃,反应时间为2. 5 min,在此条件下合成的碳量子的荧光强度最好.从趋势图还可看出,微波辅助反应时间并不是越长越好,但反应时间小于3. 5 min 时,碳量子点的的荧光强度有随反应时间减少而提高的趋势.由以上正交实验的直观分析得到了优化条件,然后在该条件下微波合成了荧光碳量子点,优化条件下制备的碳量子点与实验组中最好的第9 号实验条件下制备的碳量子点的荧光发射光谱.在其他条件相同的情况下,优化合成的碳量子点的荧光强度为234,远远大于第9 号实验组的碳量子点的荧光强度153. 17.改变前驱溶液pH 值分别为3,7和9 ,对实验结果进行分析处理,随着溶液pH 值的增加,碳量子点的荧光强度先减小再增加. 在前驱体为碱性条件即pH = 9 时,所得碳量子点荧光强度最大,在酸性条件pH = 3 时次之,在中性条件pH = 7 时最小. 其原因可能是在葡萄糖-PEG 体系中,制备出来的碳量子点表面含有丰富的羟基和羧基官能团在图8 中得到了证明,在酸性条件下,由于碳量子点表面大量羟基与H + 形成大量氢键,导致体系较为稳定,碳量子点能较好的分散,所以发出较好的荧光; 而在碱性条件下,碳量子点表面的羧基与OH - 的相互作用致使体系较为稳定,碳量子点也能很好的分散; 但是在中性条件下,生成的碳量子点由于高的表面能而发生团聚,致使粒子粒径增加,粒径分布变宽.2. 2 微波法与水热法的比较在上述相同的优化条件下,分别采用微波法和水热法2 种方法合成碳量子点,并对其光学性能进行初步比较.2. 2. 1 碳量子点的紫外可见吸收光谱2 种方式得到的碳量子点的紫外可见吸收光谱图,两者的吸收峰位置都是在280 nm 左右,吸收峰位置并没有随着加热方式的变化而变化,这说明2 种加热方式形成碳量子点的机制可能是一致的. 此外,在同等合成条件下,微波法制备的碳量子点的紫外可见吸收光谱强度小于水热法的吸收峰强度.2. 2. 2 碳量子点的荧光发射光谱将微波优化合成得到的一组碳量子点稀释后,依次增大激发波长,观察其荧光发射波长变化. 微波合成碳量子点在不同激发波长 340 ~ 450 nm 下的荧光发射光谱,随着激发波长的增大,荧光发射峰位置发生红移,荧光强度也先增大后减小,其中,激发波长为350 nm 时,碳量子点的荧光发射强度最大. 因此,选择350 nm 作为本实验中碳量子点的激发波长.2. 2. 3 碳量子点的荧光机理探讨碳量子点的荧光性能主要来源于2 种不同类型的发射,一种是其表面能的陷阱发射,另一种是其内在的状态发射,即电子和空穴的重新结合产生的发射,也就是通常所说的量子点的量子尺寸效应所导致的碳量子点的TEM 图射. 在本文中,一方面葡萄糖的高温热解生成的碳量子点,其表面能陷阱发射产生荧光; 另一方面,PEG 可以作为碳量子点的表面钝化剂. 而在本研究中,前驱体是葡萄糖和PEG的混合物,因此,PEG 在此合成体系中,一方面发挥了稳定剂的作用,另一方面也发挥了表面修饰剂的作用,PEG 含有大量的羟基等基团,在碱性条件下,羟基等官能团引入碳量子点表面,抑制了碳量子点的缺陷状态发射,使得能够产生荧光的电子和空穴的辐射结合更加便利,即内在的本征态发射更加容易,进而提高了碳量子点的荧光强度.2. 2. 4 碳量子点的TEM从中可以看出,碳量子点与半导体量子点类似,外貌呈圆球形,分散性较好,尺寸分布较均匀,平均粒径在5 ~ 8 nm 左右,表明在葡萄糖热解制备碳量子点的过程中,聚乙二醇作为分散剂和表面修饰剂起到了比较好的作用,能有效防止碳量子点团聚.2. 2. 5 碳量子点的红外光谱不同方法制备的碳量子点的红外光谱 a. 微波法; b. 水热法在相同的优化条件下,微波法和水热法。
土地整治碳效应文献综述1. 引言1.1 研究背景研究背景:土地整治碳效应是当前国内外土地利用与生态环境研究的热点领域之一。
随着全球气候变暖和生态环境恶化的严重性日益加剧,探索土地整治对碳循环和生态系统平衡的影响,对于促进生态环境保护和气候变化适应具有重要意义。
土地整治可通过改善土地利用结构,提高土地资源利用效率,调控土地碳循环过程,对于减少土地碳排放、增加碳固定和强化碳平衡等方面发挥着关键作用。
目前关于土地整治碳效应的研究还存在着理论和方法不够成熟、研究深度和广度不够等问题。
对土地整治碳效应进行系统综述和深入研究,不仅有助于揭示土地整治的环境效益和生态效益,也为制定科学合理的土地利用规划和政策提供理论支撑和有力保障。
1.2 研究目的土地整治碳效应的研究旨在探究土地整治对气候变化和生态系统碳平衡的影响,为推动可持续发展和生态保护提供科学依据。
具体目的包括:一是分析土地整治对碳排放的影响机制,探讨如何通过土地整治措施减少碳排放;二是探讨土地整治对碳固定的影响,研究土地整治如何增加碳储存量;三是研究土地整治对生态系统碳平衡的影响,探讨土地整治如何促进碳循环;四是探讨土地整治对气候变化的适应性,研究土地整治如何提高生态系统对气候变化的适应能力。
通过这些研究,可以更全面地了解土地整治对碳效应的影响,为制定有效的土地管理政策和生态保护措施提供科学依据。
1.3 研究意义:土地整治在当前全球气候变化背景下扮演着重要的角色,对减缓气候变化、提高生态系统稳定性和促进可持续发展具有重要意义。
通过土地整治,可以有效减少碳排放,促进碳固定和提高碳平衡,从而有效缓解气候变化对人类社会和生态环境的影响。
2. 正文2.1 土地整治对碳效应的影响土地整治可以影响土地的碳库容量。
通过合理的土地利用规划和管理,可以增加土壤有机碳的储存量,提高土壤碳密度,从而增加土壤的碳库容量。
通过合理的耕作方式和植被恢复措施,可以促进土壤有机质的积累,提高土壤碳储存量。
《固态发光掺杂碳点的构筑及其在光电器件中的应用》篇一一、引言随着科技的飞速发展,固态发光材料在光电器件中的应用越来越广泛。
其中,掺杂碳点(Carbon Dots,CDs)的固态发光材料因其优异的发光性能和良好的生物相容性,在生物成像、光电器件等领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在探讨固态发光掺杂碳点的构筑方法及其在光电器件中的应用。
二、固态发光掺杂碳点的构筑2.1 碳点的制备碳点的制备主要通过化学合成法实现。
常用的制备方法包括热解法、水热法、微波法等。
其中,热解法是通过高温热解有机物,使其形成碳核,进一步形成碳点。
水热法则是将碳源在高压反应釜中通过高温高压处理得到碳点。
这些方法可以通过控制反应条件,调节碳点的尺寸、形貌和光学性质。
2.2 固态发光掺杂碳点的构筑将制备好的碳点与其他固态发光材料进行复合,可得到固态发光掺杂碳点。
通过选择合适的基质材料和掺杂浓度,可以实现碳点在基质中的均匀分布,从而获得优异的发光性能。
此外,还可以通过调整掺杂元素的种类和浓度,进一步优化固态发光材料的性能。
三、固态发光掺杂碳点的光学性质3.1 发光性能固态发光掺杂碳点具有优异的发光性能,如高量子产率、长荧光寿命和良好的稳定性等。
这些特点使得固态发光掺杂碳点在光电器件中具有广泛的应用前景。
3.2 荧光调控通过调节掺杂浓度、改变基质材料以及调整制备条件等手段,可以实现对固态发光掺杂碳点荧光性能的调控。
这种可调谐的荧光特性使得固态发光掺杂碳点在多色显示、光电器件等领域具有巨大的应用潜力。
四、固态发光掺杂碳点在光电器件中的应用4.1 显示器领域固态发光掺杂碳点可应用于显示器领域,实现多色显示和高分辨率显示。
通过调节掺杂浓度和基质材料,可以获得不同颜色的荧光输出,满足显示器领域的需求。
此外,其高量子产率和长荧光寿命等特点有助于提高显示器的亮度、对比度和色彩饱和度。
4.2 照明领域固态发光掺杂碳点也可用于照明领域,如LED照明、室内照明等。
《多荧光发射中心白光碳点的制备及其荧光机理研究》篇一一、引言近年来,碳点(Carbon Dots, CDs)因其优良的光学性能和独特的化学稳定性在许多领域都引起了广泛关注。
尤其是其可调的多色发射、优异的生物相容性和较低的毒性使得碳点在白光发射、生物成像以及光电器件中都有很大的应用潜力。
然而,实现高效的白色荧光碳点(White Light Emission Carbon Dots, WLE-CDs)仍然是一个挑战。
本篇论文主要研究了多荧光发射中心白光碳点的制备及其荧光机理。
二、多荧光发射中心白光碳点的制备(一)材料与试剂本实验所需材料包括碳源(如葡萄糖、蔗糖等)、表面活性剂(如聚乙烯吡咯烷酮)、溶剂(如水、乙醇等)等。
所有试剂均为分析纯,无需进一步处理。
(二)制备方法采用水热法合成多荧光发射中心白光碳点。
具体步骤如下:将碳源和表面活性剂溶解在溶剂中,然后进行水热处理,得到碳点溶液。
通过调整碳源、表面活性剂的比例以及水热处理的温度和时间,可以调控碳点的荧光性能。
(三)表征方法利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱等手段对制备的碳点进行表征。
三、多荧光发射中心白光碳点的荧光机理研究(一)能级结构分析通过密度泛函理论(DFT)计算碳点的能级结构,了解其光学性能的内在机制。
(二)发光机理探讨分析碳点的表面缺陷、分子结构和光学性能之间的关系,探讨其发光机理。
研究碳点内部的电荷转移、能量传递等过程,进一步理解其荧光性质。
(三)环境因素的影响探讨外部环境因素(如溶剂、温度、光照等)对碳点荧光性能的影响,从而了解其实际应用中的稳定性。
四、实验结果与讨论(一)碳点的表征结果通过TEM观察到碳点具有较好的分散性和均匀的尺寸分布。
UV-Vis和荧光光谱结果表明,碳点具有优异的光学性能和多色发射能力。
(二)荧光机理分析通过DFT计算,分析了碳点的能级结构,揭示了其发光机理。
研究结果表明,碳点的表面缺陷和分子结构对其荧光性能具有重要影响。
《新型红光碳点的调控制备及其在环境污染物监测中的应用》篇一一、引言随着科技的发展和人类对环境保护意识的提高,环境污染物监测技术日益受到重视。
其中,新型红光碳点作为一种新型的荧光纳米材料,因其独特的光学性质和良好的生物相容性,在环境污染物监测领域展现出巨大的应用潜力。
本文将重点探讨新型红光碳点的调控制备方法及其在环境污染物监测中的应用。
二、新型红光碳点的调控制备1. 制备原理新型红光碳点的制备原理主要涉及碳点的合成与表面修饰。
通过选择合适的碳源、溶剂和反应条件,合成出具有特定光学性质的碳点。
随后,通过表面修饰,改善碳点的水溶性、稳定性和发光性能。
2. 制备方法(1)碳源选择:选择合适的碳源是制备红光碳点的关键。
常用的碳源包括有机小分子、聚合物等。
这些碳源经过高温热解或化学氧化等过程,可转化为碳点。
(2)表面修饰:通过在碳点表面引入功能基团,改善其水溶性、稳定性和发光性能。
常用的表面修饰方法包括化学法、生物法等。
(3)调控制备:通过调整反应条件、改变碳源和表面修饰剂的比例等手段,实现对红光碳点发光性能的调控制备。
三、红光碳点在环境污染物监测中的应用1. 环境污染物检测原理红光碳点因其独特的光学性质,可用于环境污染物监测。
当红光碳点与环境中的污染物发生相互作用时,其荧光信号会发生改变,通过检测这种变化,可实现对污染物的检测和识别。
2. 具体应用实例(1)重金属离子检测:利用红光碳点对重金属离子的敏感响应,可实现对重金属离子的快速检测。
例如,利用红光碳点与汞离子的相互作用,实现对汞离子的高效检测。
(2)有机污染物检测:红光碳点也可用于有机污染物的检测。
例如,利用红光碳点与有机染料的相互作用,实现对染料废水的快速检测和识别。
(3)大气污染物监测:红光碳点还可用于大气污染物的监测。
通过分析红光碳点在空气中的荧光变化,可实现对颗粒物、挥发性有机物等大气污染物的监测。
四、结论新型红光碳点作为一种新型的荧光纳米材料,具有独特的光学性质和良好的生物相容性,在环境污染物监测领域展现出巨大的应用潜力。
碳点综述论文终极版碳点综述论文终极版碳纳米点:类似于其广受欢迎的富勒烯、碳纳米管和石墨烯,纳米碳的最新形式纳米点,鼓舞人心的深入研究。
这些表面钝化含碳量子点,所谓的碳点,结合传统半导体等几个有利的属性量子点(即他们的大小和波长依赖、发光发射、抗光漂白、易于生物偶联) 在不引起固有毒性或元素的负担稀缺和不需要严格的,复杂的,乏味的,昂贵的,或低效的准备步骤。
碳点可以廉价地生产和大规模的(经常使用一步路径和很多方法,可能从生物质浪费中获得来源)从简单的蜡烛燃烧到原位脱水反应激光烧蚀的方法。
在这次审查中,我们总结的最新进展在碳点的合成和表征。
我们还推测他们的未来和讨论潜在的发展在能源使用转换/存储、生物偶联、药物输送、传感器诊断和复合材料。
介绍:碳纳米点构成一种迷人的、纳米碳组成离散的、准球形纳米粒子,大小低于10海里。
[1]通常显示的大小和激发波长(lex)依赖光致发光(PL)行为,碳点吸引越来越多的关注作为新兴的量子点,特别是对于应用程序的规模、成本、和生物相容性是至关重要的。
在这个领域发展频繁出现,与一些重大突破。
在过去两年内发生的几个的进步如图1所示。
通常碳点包含许多羧酸根,因此传授他们优秀的水溶解度和随后的功能化适用各种有机、聚合物、无机或生物物种(图2)。
他们的定义,几乎各向同性连同他们的超细尺寸,形状可调表面功能,和多样性的'简单、快速、可以提供一个令人鼓舞的和廉价的合成路线技术平台,碳点发射器可作为替代品其他纳米碳(富勒烯纳米金刚石碳纳米管)。
具有讽刺意味的是,碳点s偶然被发现研究人员净化单壁碳纳米管,单壁碳纳米管通过电弧放电方法制作的。
[1]当处理这些单壁碳纳米管的悬架通过凝胶电泳,令研究人员吃惊的是,分为三个不同类型的纳米材料,包括一个快速移动的高度发光材料。
他们进一步发现,这种碳质材料分馏与许多组件荧光性质的型号是独立的。
而不是单壁碳纳米管他们正在寻找,研究人员分析了这—荧光纳米材料的基本特性,精明的断言他们”承诺有趣的纳米材料在自己的权利”。
多孔炭文献综述范文模板例文
第一种写法:论文绪论部分的文献综述。
我们知道,一篇过万字的论文,在第一章绪论部分,都会涉及到文献综述,又可叫做国内外研究现状。
先说国内外研究现状的写法,这种写法顾名思义就是把文献综述分为国外研究现状、国内研究现状去写,这里需要注意的一点就是,如果国内研究早于国外,则应该先写国内研究现状,在写国外研究现状,反之亦然。
还有一种写法,标题就为文献综述,在内容的安排上,写先大的方面的研究综述,在进一步缩小到本文的研究方向上。
例如论文题目是《高校固定资产管理研究》,那么在文献综述的安排上,可以这样写:有关于固定资产管理的研究、有关于固定资产管理的意义研究、有关于高校固定资产管理的研究。
当然,以上两种文献综述的写法,也并不是简单的对前人的研究成果进行简单的堆砌,而是要加入自己的话去进行归纳整理,最后提出现有研究成果的不足,引出你的研究思路与方法,来弥补这一方面的研究不足。
也就是说,在写完文献综述之后,还要增加一段内容,即文献述评。
第二种写法:文献综述研究。
这种写法,实际上是以文献综述为论文,进行研究,不再是论文当中的组成部分之一,而是独立成文。
这种写法,实际上也是对第一种写法的进一步扩充,写法上更加细致化。
还是以《高校固定资产管理研究》为例,那么在具体的写法上,首先要保护相关概念及其理论,说出固定资产管理的定义、有关于固定资产管理的理论依据。
这一部分的内容是作为基本概述来进行阐述的。
碳点 nature碳点是指由数十到几百个碳元素组成的纳米结构,具有较高的表面积和优异的光电学性能,是近年来研究较为热门的新型纳米材料之一。
随着科学技术的发展,人们对碳点的研究也越来越深入,对于其在生物医学、催化剂、光电器件等领域的应用前景也更加看好。
碳点的制备方式较为多样,包括化学气相沉积、溶剂热法、电化学法、微波辅助合成等方法。
其中,化学气相沉积得到的碳点具有较高的纯度和规模化生产的优势,但成本较高,因此目前主要应用于高端电子器件制备等领域。
溶剂热法以及电化学法则更为常见,成本较低,制备过程简单。
例如,用糖和葡萄糖等天然小分子作为碳源,在较低的温度和一些表面活性剂的协助下,可以制备出稳定的、无毒的碳点。
碳点制备过程中的表面活性剂,对于调控其粒径大小、光学性质、亲水性等具有重要作用。
碳点拥有诸多独特的理化特性,例如窄的带隙、荧光性质、良好的光稳定性和化学稳定性等。
荧光性质是碳点广泛应用的一个关键特性,它与其分子大小、表面官能团性质和表面缺陷等因素有关。
现有文献报道,碳点在荧光探针的开发、生物成像、光电转换器件等方面被广泛应用。
这其中,生物成像领域是目前普遍认为碳点应用前景最为广泛的领域,其良好的荧光特性和小尺寸的优势可以实现对于细胞及其微环境的高分辨率成像。
此外,碳点还可以作为新型催化剂用于环保领域、电化学领域,或者在光催化剂及传感器方面进行应用研究。
除了对于其应用领域的研究,也有不少研究者着重探讨了碳点的产生机制和内部结构等方面的问题。
目前已有研究报道了一些碳点的内部结构模型,此外,也有一些新的结构概念被提出,例如纳米碳杯、碳杆等。
2021荧光碳点在环境监测中的运用范文 摘要: 近几年来,随着材料科学的进步,一些新型的纳米材料也得以问世,给环境监测领域也带来了新的技术。
比如在04年,科学家利用凝胶电泳分离电弧法制备单壁碳纳米微管时发现了一种新型的荧光碳纳米材料。
后来有专门制备了一种直径小于十纳米的碳纳米粒。
这种碳纳米粒子不仅毒性比较低,而且具有和无机物以及其他有机物分子发生反应的特殊性能,在环境监测方面同样具有很高的应用价值。
关键词: 荧光碳点;环境监测; 污染治理; 在传统的环境监测过程中,监测人员往往会苦于没有一种良好的检验材料和试剂。
因为一种良好的环境监测材料往往需要满足很多条件,比如不能污染环境,不能对生物造成破坏,还得具有比较良好的识别特征等等。
运用传统的化学反应试剂往往会对环境造成或多或少的破坏,违背了环境监测的初衷。
荧光碳点在环境监测中的应用给环境监测领域带来了新的技术和前景。
1、用于对金属离子的检测 环境中的金属粒子,特别是重金属粒子对于生物的危害是非常大的。
不过重金属被吸收进了生物体内。
则会对生物个体乃至整个生态系统都产生不好的影响。
所以对于金属离子的检测一直是环境监测的重要部分。
荧光碳点经过钝化。
修饰之后就会在外层形成很多含氧基团,附带大量含氧基团的荧光碳点可以利用吸附作用与环境当中的金属离子结合形成化合物。
而且在形成化合物的同时荧光碳点本身荧光性能也会受到影响,所以监测人员可以根据荧光碳点前后荧光性能的变化来推断金属粒子的数量。
科学家利用柠檬酸钠制得了一种荧光碳点,这种荧光碳点会根据汞离子的浓度改变自身的荧光强度,汞离子的浓度越大,则这种碳纳米离子的荧光强度越低。
利用这个方法检测汞离子和传统的方法相比更加的廉价和环保。
若用二亚乙基三胺对荧光碳点的表面进行修饰,然后这种碳点散发出的荧光就可以被铬元素所吸收。
利用这个原理就可以对水里或者土壤里的铬元素进行有效的检测。
2、对无机阴性离子的检测 在化学反应中我们常常会用到无机阴离子,这种无机离子比较容易和其他元素化学发生反应,所以也会对环境造成严重的污染。
本科生毕业设计(综述论文)题目:发光的碳纳米点:紧急纳米光化学与材料工程学院高分子材料专业学号0502100312学生姓名王硕指导教师王得印二〇一三年十二月发光的碳纳米点:紧急纳米光希拉·n·贝克和加里·贝克富盖特在内存的罗伯特·d 关键词:荧光、石墨烯、纳米颗粒、纳米技术、量子点应用:6726 2010年Wiley-VCH - GmbH德国& Co .,WeinheimAngewInt,艾德 2010年,49岁,6726 – 6744碳纳米点:类似于其广受欢迎的富勒烯、碳纳米管和石墨烯,纳米碳的最新形式纳米点,鼓舞人心的深入研究。
这些表面钝化含碳量子点,所谓的碳点,结合传统半导体等几个有利的属性量子点(即他们的大小和波长依赖、发光发射、抗光漂白、易于生物偶联) 在不引起固有毒性或元素的负担稀缺和不需要严格的,复杂的,乏味的,昂贵的,或低效的准备步骤。
碳点可以廉价地生产和大规模的(经常使用一步路径和很多方法,可能从生物质浪费中获得来源)从简单的蜡烛燃烧到原位脱水反应激光烧蚀的方法。
在这次审查中,我们总结的最新进展在碳点的合成和表征。
我们还推测他们的未来和讨论潜在的发展在能源使用转换/存储、生物偶联、药物输送、传感器诊断和复合材料。
介绍:碳纳米点构成一种迷人的、纳米碳组成离散的、准球形纳米粒子,大小低于10海里。
[1]通常显示的大小和激发波长(lex)依赖光致发光(PL)行为,碳点吸引越来越多的关注作为新兴的量子点,特别是对于应用程序的规模、成本、和生物相容性是至关重要的。
在这个领域发展频繁出现,与一些重大突破。
在过去两年内发生的几个的进步如图1所示。
通常碳点包含许多羧酸根,因此传授他们优秀的水溶解度和随后的功能化适用各种有机、聚合物、无机或生物物种(图2)。
他们的定义,几乎各向同性连同他们的超细尺寸,形状可调表面功能,和多样性的简单、快速、可以提供一个令人鼓舞的和廉价的合成路线技术平台,碳点发射器可作为替代品其他纳米碳(富勒烯纳米金刚石碳纳米管)。
具有讽刺意味的是,碳点s偶然被发现研究人员净化单壁碳纳米管,单壁碳纳米管通过电弧放电方法制作的。
[1]当处理这些单壁碳纳米管的悬架通过凝胶电泳,令研究人员吃惊的是,分为三个不同类型的纳米材料,包括一个快速移动的高度发光材料。
他们进一步发现,这种碳质材料分馏与许多组件荧光性质的型号是独立的。
而不是单壁碳纳米管他们正在寻找,研究人员分析了这—荧光纳米材料的基本特性,精明的断言他们”承诺有趣的纳米材料在自己的权利”。
自从他们[1]最初的发现,这些材料已经被称为研究了碳点或碳纳米点,和许多研究小组希望收集臆造出来的更好地了解到他们的物理起源行为,达到更好的合成路线,并发展与申请这些新兴纳米材料,并放在一个主机的应用程序。
然而,最值得注意的是他们也是潜在的替代有毒金属量子点(量子点)而且目前在使用。
作为的结果健康问题和已知的环境和生物量子点的危害,碳点是重要的中心研究开发低毒、环保的替代品理想的性能特征量子点。
碳点已经展示了他们的生存能力各种各样的应用程序,因为它们显示分界线属性量子点表面氧化的纳米晶体[27]。
另一个在规模和碳基纳米材料相似碳点是纳米金刚石的表面功能,最近进展(第30 - 33)用于说明目的,每个人都应该区分这两种类型。
评论:图1:时间轴显示最近的活动关于碳点文学。
(从参考文献复制)图2:描绘碳点s表面氧化处理后B)与surface-passivation功能化后试剂。
碳基纳米材料:纳米金刚石一般由铣削微砖石,化学气相沉积(CVD)、冲击波或爆轰过程。
他们一般由约98%碳与残余氢,氧、氮、具有sp3杂化核心,有少量的石墨碳表面上。
不像纳米金刚石,碳点有更大的sp2的性格,这是象征性的纳米晶体。
他们正当石墨烯被认为是近亲量子点,第五节中讨论),并包含低大量的碳较高的氧含量。
有时,因为他们的高氧含量,这些材料也被称为生龋齿的纳米点。
(2、3、23)而碳点显示可怕地广泛(非结构化)PL发射lex依赖性强,荧光纳米钻石发出点缺陷,尤其是带负电荷的氮空置的网站,吸收附近的569 nm和发出强烈700海里。
尽管PL尚未完全的起源理解碳点,越来越多的证据表明激子发射的辐射复合位于表面能陷阱这可能或可能不需要由有机分子发生钝化。
希拉•贝克于1974年出生在美国。
在1997年她获得化学学士学位乔治亚南方大学,然后2002年获得布法罗大学博士学位。
后一个博士后呆在洛斯阿拉莫斯国家实验室和一年的工作生物技术创业,她加入了橡树岭2008年国家实验室。
她的主要研究兴趣包括子任务和超临界磁性液体、设计师离子液体和形态学独特的纳米结构,和新一代的光电材料,电池和超级电容器。
加里•贝克在纽约州立大学学习化学奥斯维戈的纽约州2001年获得博士学位在。
后完成主管和弗雷德里克·莱因斯在洛斯阿拉莫斯国家实验室的博士后奖学金国家实验室,他加入了研究在橡树岭国家实验室的工作人员维格纳的2005年。
他的研究兴趣专注于太阳能电池、离子液体和聪明纳米材料。
他最近收到了总统早期职业科学家和奖2008年工程师沈健获得)。
1.碳纳米点:然而,一些讨论初步的毒性评估。
他们的应用程序作为bioimaging是标签第四节的话题。
第五节提供了最近的一个帐户观察PL在石墨烯材料。
这是我们的目标这种知识的合成将提供有价值的见解但是,此外,我们希望激励研究的起源纳米碳这个紧急类的独特属性并鼓励他们探索在众多的令人兴奋领域,从催化和医疗诊断光伏发电。
2.合成方法:方法合成碳点可以一般主要分为两类:自顶向下和自底向上方法。
自顶向下的方法包括电弧放电,[1]激光消融,(4 - 6、11、12、14 - 16)和电化学氧化、(8、17 - 19)碳点形成或者从更大的“中断”碳结构。
例如,自底向上的方法包括燃烧/热(2、3、7、10、13]支持合成,(2、9)或微波方法[20]在碳点形成从分子前体。
通常,他们的表面由硝酸氧化(浓硝酸)和通过使用进一步纯化离心、透析、电泳或另一个分离技术。
2.1:自上而下的方法2.1.1 电弧放电方法而净化单壁碳纳米管来自电弧放电烟灰,徐等人发现他们也孤立的未知荧光碳纳米材料。
[1]他们开始先硝酸氧化电弧烟尘和3.3 n引入羧基官能团,亲水性的提高材料。
当时沉积物中提取的氢氧化钠解决方案(pH值8.4),导致一个稳定的黑色悬挂。
这种悬架通过凝胶电泳分离单壁碳纳米管,短管状碳,现在可以引用碳点。
碳点被分为三电泳乐队在激发在366海里排放蓝色,黄色,橙色的洗脱和增加的大小,取决于分区不同名义上的分子量(MW)截止过滤设备。
红外光谱分析显示羧基的存在功能,最重要的是,缺乏特色聚芳的CH的平面弯曲模式碳氢化合物(多环芳烃),从而表明的起源PL不是来自多环芳烃来源。
元素分析显示c 碳点包含53.9%,53.9%,1.2%,和40.3%.2.1.2激光烧蚀方法最近,碳点一直故意由太阳和同事激光烧蚀。
(4、6、11、12、14 - 16]研究人员准备了一个碳目标通过热压石墨粉和水泥的混合物,逐步紧随其后烘干、固化和退火下氩气流。
Qswitched[12]Nd:YAG激光(1064海里,10 Hz)被用来脱落的碳排放目标的氩气流着水蒸汽在900 8 c和75 kPa。
样品当时的加热在2.6米浓硝酸回流12 h产生碳点s测距从3到10纳米大小。
此时,碳点s表面钝化等聚合代理终止二胺聚(乙二醇)或聚(PPEI-EI,EI分数ca20%)[4],然后由透析纯化水,紧随其后的是收益率的离心一步纯化碳点上清液。
[11]用13 c粉和更严格的控制程序导致13 c-enriched碳点4 - 5 nm直径展出PL量子收益率(QY)高达20%励磁440海里。
[16]一个单步过程,合成和集成钝化报道了etal。
(方案1)。
[6]的方法,一个脉冲Nd:YAG 激光照射石墨和炭黑分散在二胺水合物,二乙醇胺或PEG200N 2 h在声波降解法帮助粒子分散。
激光照射后,采用离心沉淀残余碳粉碎片而碳点仍然悬浮在上清。
这些碳点平均3纳米的大小,与晶格从0.20 - -0.23纳米间距不同类似的钻石。
然而,我们注意到这些晶格间距也反映了石墨的(100)面,进一步讨论第三节。
类似碳点被激光辐照获得碳粉在水中氧化、钝化紧随其后沸腾的高氯酸/ PEG200N 72 h的解决方案。
2.1.3电化学合成电化学合成碳点首次展示。
[19]当他们长大碳纳米(奈米)由滚动形成石墨烯层通过CVD复写纸。
这些纳米管设计作为工作电极的电化学电池Pt线组成的反电极和Ag / AgCl参比电极与脱气含有乙腈的解决方案0.1米高氯酸四丁铵(稍后通知+ O4)作为电解液。
2.0循环之间的应用潜力和+ 2.0增值税的扫描速率2.0 Vs1导ClO4致解决方案从无色到黄色,深棕色表示从奈米碳点并剥落积累的解决方案。
碳点被恢复了蒸发的乙腈溶解剩余的固体包含碳点在水中,删除任何剩余的电解质盐。
产生的碳点spher-ical,直径(2.80.5)海里,晶格间距符合纳米晶体石墨(图3)展出lex-dependent PL的构造演化奈米,如进行扫描电子显微镜(SEM)透露,在电化学循环之后,米有肿胀和卷曲的纠缠不清特性。
作者提出有机稍后通知+离子已经设置成空白奈米的潜力,从而打破这些缺陷附近的管释放碳点。
这是通过实验进一步证实使用氯化钾和KClO4作为电解质盐,它失败了导致碳点的生产。
没有形成碳点当没有任何使用奈米碳纸。
另一个研究小组产生碳点电化学原理通过氧化石墨在3 Vagainst列电极饱和甘汞电极Pt线对电极在0.1 m NaH2PO4水溶液。
[17]接受的解决方案颜色从透明变成深棕色的,氧化时间增加。
当时centrifuged的解决方案删除任何大型或凝聚粒子,碳点留在上清size-separated使用离心过滤设备MW切断。
碳点从较小的twoMW中恢复过来分数的直径(1.90.3)纳米(3.20.5)海里。
高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)测量表明碳点石墨的性质,与晶格间距3.28与石墨的(002)面重合。
这些碳点s的PLsize-dependent,发射最大值445 nm和510 nm分别为1.9和3.2纳米点。
气和同事也产生碳点电化学原理从石墨棒工作电极、Pt网对电极和Ag / AgCl参比电极组装沉浸在磷酸盐缓冲溶液pH值7.0(方案2)。
[18]自行车在3.0 + 3.0 V时,溶液变黄最初和最终成为黑暗布朗,因为其他研究小组注意到。
HRTEM 结果显示两个球面碳点形式平均大小的大约20 nm和2海里,这是使用10 kDa截止膜分离的结果。
包括碳点在内的各种碳基纳米粒子是由离子液体(IL)辅助电氧化使用水溶性IL 1-butyl-3-methylimidazolium石墨tetrafluoroborate[bmim]BF4包含了90 wt %水电解质。