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石墨烯量子点的制备方法二:自下而上法(Bottom-up)

时间:2020-10-29 10:58:25       浏览:483

西安瑞禧生物科技有限公司提供各种石墨烯、钙钛矿、量子点、纳米颗粒、空穴传输材料、纳米晶、半导体聚合物、超分子材料、过渡金属配合物、化学试剂、化学原料药等一系列产品

 

石墨烯量子点(GQDs)与石墨烯相比,GQDs具有更强的量子限域效应和边界效应,且毒性小、水溶性好、荧光性质稳定以及生物相容性好等。在不同波长的光激发下,由于其粒径大小或表面官能团的差别,GQDs可发射出不同波长的荧光,比如紫光、蓝光、绿光、黄光和红光等。

 

1. GQDs的制备方法较多,主要可以分为两大类:自上而下法(Top-down)和自下而上法(Bottom-up),下文主要介绍自下而上法(Bottom-up)

 

自下而上法(Bottom-up)

自下而上法是以有机小分子为前驱体,通过化学反应逐步合成尺寸较大的GQDs。方法包括

可控合成法可精确调节GQDs分子结构、形状尺寸,但步骤繁琐过程复杂。

碳化法简单方便,但无法精确地控制GQDs的结构尺寸。

 

1、可控合成法

特点:能够精确地控制GQDs 的分子结构和尺寸。

步骤: 首先采用有机小分子作为前驱体,合成出关键中间体,后利用关键

中间体通过Suzuki偶联反应逐步得到含大量苯环的树枝状前驱体,最后在FeCl3作用下生成稳定的GQDs

 

优点:具有精确的分子结构,还可通过调节GQDs的尺寸或修饰其他官能团,

达到调节GQDs的能带间隙或其他性能的目的。

缺点:制备过程复杂,且G产率低

 

2、碳化法

主要原理将有机小分子前驱体加热至熔点以上,使其在高温条件下受热而发生碳化成环反应并逐渐长大,最终形成一定尺寸和形状的GQDs。

 

β-环糊精为原料,在200℃下热解碳化β-环糊精,反应12h后制备得到平均粒径为27nm、厚度1—2层的GQDs。

特点:简单方便并且原料价格低廉,可大批量合成石墨烯量子点

 

 

 

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