荧光碳点的电化学调控
碳纳米材料在电子、热、磁、机械等方面都具有突出的性能,而随着荧光碳点的出现,碳纳米材料的发光性能正逐步被人们所认识.荧光碳点是一类粒径小于10nm,结构上以sp2杂化碳或是无定形碳为骨架,表面含有丰富的含氧基团或是被高分子、聚合物包裹的零维荧光纳米材料.作为一种对环境友好、低毒性、光稳定性好的新型碳基荧光纳米材料,碳点的制备、发光性质及发光机理都有待深入地研究.文中提出了在水溶液体系和非水体系中电化学恒电势氧化石墨或碳纤维等可控制备荧光碳点的方法。仅通过控制施加电势，即可实现碳点粒径的调控，在较低的电势下，得到粒径较大的碳点，而在较高的电势下，可得到粒径较小的碳点。该方法具有反应条件温和，无须进一步分离等优势。所得碳点粒径均一且具有很好的单分散性。以不同碳基材料为工作电极，均能得到粒径均一、单分散性好的荧光碳点。对所得到碳点的发光性质、表面基团等进行了细致的表征，通过比较在不同制备条件及过程中所得碳点发光性质的差异，从电极电化学反应角度探索了影响碳点形成及其发光的机制。此外，还分别采用电化学方法、化学方法、热退火法，对碳点的表面氧化程度、表面基团、表面结构等进行调控，揭示了表面氧化相关的碳点的发光机理。碳点的发光波长受其表面氧化程度，表面羰基基团含量的影响而发生改变。在相同粒径下，较高的氧化程度，具有较多羰基基团含量的碳点的荧光发射波长较长。而碳点表面所具有的氧化结构是碳点发光的根源，破坏其表面氧化结构导致碳点的荧光强度下降。
碳纳米材料 荧光碳点 电化学方法 结构调控 发光性能
包蕾 张志凌 齐宝平 庞代文
武汉大学化学与分子科学学院,生物医学分析化学教育部重点实验室,武汉430072
国内会议
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2014-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）