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含氮石墨烯量子点的制备及其光学性质研究

张东梅 , 田磊 , 郭慧林

无机材料学报 doi:10.15541/jim20160227

采用水热法一步合成了含氮石墨烯量子点(NGQDs),通过原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(xPS)等对NGQDs的形貌和组成进行表征,并进一步通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)等手段研究了NGQDs的光学性质.AFM和TEM分析结果表明,NGQDs尺寸约为8.9 nm、厚度为0.6～2.0 nm(即1～3个碳原子层).XPS分析结果表明NGQDs中氮含量约为17％,且氮元素主要以“吡咯N”形式存在.光谱学实验表明,NGQDs的激发光谱与吸收光谱基本一致,且其发射光谱与激发波长之间不存在依赖关系.此外,NGQDs的量子产率为～l8％,并随着含氮量的增加而增加,且其荧光寿命衰变曲线可以被拟合成很好的双指数衰变曲线(τ1=2.93 ns,τ2=9.00 ns),表明NGQDs有两种发色源,即边缘富有含氧官能团的sp2碳簇和含氮五元环-吡咯环.

关键词: 石墨烯量子点 , 水热法 , 氮掺杂 , 光学性质

石墨烯量子点的制备及其生物应用

孙晓丹 , 刘中群 , 颜昊

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150424

石墨烯量子点(GQDs)作为石墨烯材料的衍生物,在兼顾了石墨烯优良特性的同时,又依靠量子限域效应和边界效应而具备了光致发光(PL)等石墨烯所不具备的性质,而且在细胞毒性、生物相容性等方面也有更好的表现.近年来,GQDs的制备方法日趋多样化,通常将其分为Top-down和Bottom-up两种方法.随着GQDs在生物医学领域应用的不断深化,对其形貌和尺寸控制也提出了更高的要求,因此本文对Bottom-up法等一些有希望精确控制GQDs形貌和尺寸的方法进行了重点介绍,并对各种方法的优缺点进行了对比.目前GQDs的生物应用主要包括生物成像、生物传感器、药物输运和抗菌剂等,本文对其各种应用分别进行了介绍,并结合各种应用对GQDs的要求给出了制备方法的建议.文章最后还指出了GQDs研究中存在的问题及发展方向.

关键词: 石墨烯量子点 , 形貌尺寸控制 , 制备方法 , 生物应用 , 综述

石墨烯量子点的表征分析技术

程朝歌 , 李敏 , 吴琪琳

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.04.006

石墨烯量子点自首次发现以来便受到广泛的关注,然而由于石墨烯量子点结构的异质性,目前对于其发光机理的研究仍不明晰.借助现代分析表征技术全方位地解析石墨烯量子点的微观结构,对深入研究其发光机理具有重要意义.介绍了用于石墨烯量子点微观结构研究的一些常规表征手段及其发展现状,并对近期用到的一些先进表征技术(特别是联用技术)在石墨烯量子点微观结构和生物成像方面的研究进行了综述.最后对石墨烯量子点的表征技术以及研究趋势进行了展望.

关键词: 石墨烯量子点 , 表征技术 , 微观结构 , 生物成像

武汉理工大学学报-材料科学版(英文版) doi:10.1007/s11595-016-1529-y

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