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一步水热法合成的石墨烯量子点及其在锰离子探测中的应用吴春霞;宋泽琳【摘要】以还原氧化石墨烯为前驱体,采用一步水热法成功制备出了近似球状、分散性良好、尺寸均一的石墨烯量子点.通过傅立叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等光学手段对样品的结构和光学性能进行了表征,结果显示制备的石墨烯量子点表面含有丰富的含氧官能团,在紫外区有很强的吸收,发射峰强而窄,表现出激发波长不依赖的荧光性能.研究结果表明石墨烯量子点可应用于Mn2微量探测,石墨烯量子点的荧光强度会随着所加入的Mn2浓度的增大而降低,在0～400μmol/L间的校准曲线呈线性相关.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2015(036)004【总页数】6页(P413-418)【关键词】石墨烯量子点;一步水热法;荧光;锰离子探测【作者】吴春霞;宋泽琳【作者单位】江苏大学江苏省重点实验室光子制造科学与技术中心,江苏镇江212013;东南大学生物电子学国家重点实验室,江苏南京210096;江苏大学江苏省重点实验室光子制造科学与技术中心,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】O482.311 引言石墨烯是一种sp2轨道杂化的单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状的碳质新材料［1-2］，厚度只有0.335 nm，相当于一根头发直径的20万分之一，是构建其他维数碳质材料(如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨)的基本单元［3］。
石墨烯是零能隙的半导体，由于缺少带隙而没有荧光的缺点限制了它在光电方面的应用。
将二维的石墨烯转变成尺寸小于10 nm的石墨烯量子点(Graphene quantum dots，GQDs)［4］，或将石墨烯功能化都能有效地调整石墨烯的带隙。
制备GQDs的方法主要分为自上而下和自下而上两大类。
自上而下的方法［5-8］就是用物理和化学的方法将大块石墨烯材料切割成小尺寸的GQDs，包括水热法、电化学氧化法、强酸氧化剥离纤维法、微波超声分解法和等离子处理法等。
石墨烯量子点材料的制备及应用研究第一章绪论随着科学技术的不断进步，人们对于新材料的需求也不断增加，有些研究者开始将目光投向了石墨烯。
石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，自2004年被发现以来，就受到了各个领域的关注。
而石墨烯量子点材料便是在石墨烯的基础上发展起来的一种新型材料。
近年来，石墨烯量子点材料的制备及应用研究也越来越成为许多学者的研究方向。
本篇文章将从两个方面来介绍石墨烯量子点材料的制备及应用研究，首先是石墨烯量子点材料的制备方法以及已有的实验结果；其次是石墨烯量子点材料的应用研究，如电催化、光催化、生物医学领域等。
第二章石墨烯量子点材料的制备方法2.1 氧化法氧化法是制备石墨烯量子点的一种方法，其原理是在石墨烯的表面通过氧化反应形成气体氧化物，进而使石墨烯表面形成缺陷，并最终得到石墨烯量子点。
该方法制备的石墨烯量子点可以很好地控制尺寸，并且可以被用于光电器件制备。
2.2 激光剥离法激光剥离法可以通过激光将石墨烯表面分解成纳米级别的碳块，再根据需要加热或使用溶液离子化的方法进行清洗和制备。
该方法有着高纯度的优点，制备的石墨烯量子点尺寸也相对稳定，但制备的过程比较复杂。
2.3 化学还原法化学还原法是一种通过还原方法制备石墨烯量子点的方法，常用还原剂有NaBH4、Na2SO3等。
该方法简单易行，且制备时间快，但制备出来的石墨烯量子点样品尺寸不如其他方法制备的稳定。
第三章石墨烯量子点材料的实验结果石墨烯量子点材料具有许多优良的物理化学性质，如高比表面积、良好的电子输运性质等，这些性质为其在应用中提供了可能性。
在实际应用中，石墨烯量子点材料可用于制备光电器件、电催化、光催化以及生物医学领域等。
3.1 光电器件制备石墨烯量子点可以被用于制备一些光电器件，例如太阳能电池、单分子发光器等。
石墨烯量子点具有高比表面积与优异的光学性能，这些特点有利于提高器件的性能。
3.2 电催化石墨烯量子点在电催化中的性能更是备受关注。
石墨烯量子点的制备何亚萍【摘要】主要通过水热法合成了石墨烯量子点,并对合成的石墨烯量子点进行了相关表征.具体的合成步骤为:(1)采用 Hummers方法合成氧化石墨烯;(2)硼氢化钠和柠檬酸钠还原氧化石墨烯;(3)以浓硫酸与浓硝酸预氧化石墨烯;(4)膨化处理;(5)水热处理;(6)透析处理,得到石墨烯量子点.表征主要包括紫外光谱,荧光光谱表征,还有电化学和电致发光分析表征.结果表明,所合成的石墨烯量子点具有良好的紫外和荧光响应信号和稳定的化学发光信号.%In this paper,graphene quantum dots were synthesized by hydrothermal method,and the synthesized ones were also characterized.Prepared process was in details as following sixsteps:(1)preparing graphene ox-ide by employing the improved Hummers method;(2)reducing graphene oxide by sodium borohydride and sodi-umcitrate;(3)preoxidizing grapheme with sulfuric andnitricacid;(4)expanding treatment;(5)treating the above product by hydrothermal method;(6)dialyzing the solution for seven days to obtain the graphene quan-tum dots.Ultraviolet spectrum,fluorescence spectral,as well as the electrochemical and electroluminescent analysis was employed to character the final product.The result showed that the synthesized graphene quantum dots had good ultraviolet and fluorescence response signals and stability of the cheniluminescence.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2018(049)004【总页数】5页(P4203-4206,4212)【关键词】水热法;石墨烯量子点;光电行为研究【作者】何亚萍【作者单位】西安文理学院化学工程学院,西安710065【正文语种】中文【中图分类】O657.30 引言碳元素以单质或化合物广泛存在于宇宙和地球上，成为地球上一切生物有机体的骨架元素。
一步水热法合成铕掺杂石墨烯量子点复合材料及溶液性质的研究1.1 石墨烯量子点概述近年来，石墨烯因独特的性能而受到越来越多的关注，如大的比表面积、高的载流子迁移率、优异的机械灵活性、良好的热/化学稳定性以及对环境友好的特征等。
与二维的石墨烯纳米片( graphene nanosheets，GNSs) 和一维的石墨烯纳米带( graphene nanoribbons，GNRs ) 相比，零维的石墨烯量子点( graphene quantum dots，GQDs) 由于其尺寸在100nm以下表现出更强的量子限域效应和边界效应，因此在许多领域包括太阳能光电器件、生物医药、发光二极管和传感器等有着更加诱人的应用前景,能实现单分子传感器，也可能催生超小型晶体管或是利用半导体激光器所进行的芯片上通讯用来制作化学传感器、太阳能电池、医疗成像装置或是纳米级电路等等[5-6]。
图1.1a 石墨烯量子点示意图由于边缘状态和量子局限，石墨烯量子点的形状和大小将决定它们的电学、光学、磁性和化学特性。
大量获取特定边缘形状和均匀尺寸的石墨烯量子点是个难题。
GQDs 的合成方法有很多，大部分可看作是对碳纳米晶体合成方法的延伸和补充。
从材料学的角度，GQDs的制备包括自上而下和自下而上的两大类方法。
自上而下的方法是指通过物理或化学方法将大尺寸的石墨烯薄片( GSs) 切割成小尺寸的GQDs，包括水热法、电化学法和化学剥离碳纤维法等; 自下而上的方法则是指以小分子作前体通过一系列化学反应制备GQDs，主要是溶液化学法、超声波和微波法等。
在这些反应中，GQDs因反应中加入增溶基团而具有良好的水溶性。
另外一些较为特殊的方法，如电子束刻蚀和开笼法，所需要的苛刻制备条件很大程度上限制了这些方法的推广。
钌催化富勒烯C60图1.1b 水热法制备GQDs机理图水热法与其他方法相比量子产率较高，但不足之处在于: 它是基于原材料GO及其还原产物的基础上进行的，而这些产物是通过一系列的化学反应氧化大量的石墨粉末得到，还原过程通常需添加大量的试剂并耗费数天时间。
