石墨烯量子点调研报告
石墨烯量子点的制备及其光电性能研究
石墨烯量子点的制备及其光电性能研究石墨烯量子点，是一种纳米级别的石墨烯，尺寸一般在10-100纳米之间，具有优异的电子和光学性能。
因此，石墨烯量子点作为一种新型材料，在电子、光子、催化等领域应用潜力巨大。
1. 制备石墨烯量子点的方法目前，制备石墨烯量子点的方法主要包括化学还原、杂化反应和机械剥离法三种。
化学还原法是最常见的制备方法之一。
在这种方法中，氧化石墨烯和还原剂在氢气氛围下反应，制备石墨烯量子点。
不同的还原剂可以获得不同尺寸、形状、表面功能的石墨烯量子点。
杂化反应法是另一种制备石墨烯量子点的方法。
在这种方法中，有机和无机的前体物质通过反应制备石墨烯量子点。
这种方法可以制备高纯度、单分散的石墨烯量子点。
机械剥离法是一种新兴的制备石墨烯量子点方法。
在这种方法中，石墨烯基材被机械力剥离成微小尺寸的石墨烯量子点。
这种方法可以制备出高品质的石墨烯量子点，但是需要耗费较大的能量。
2. 石墨烯量子点的光电性质石墨烯量子点具有多种优秀的光电性质，包括可见光吸收、光致发光、高强度荧光、多色发光和准二维结构等。
这些性质广泛应用于生物成像、LED显示器、荧光探针等领域。
石墨烯量子点的可见光吸收属性优秀，其吸收带随着量子点尺寸的缩小而向更短波长方向移动。
此外，石墨烯量子点的光致发光效应也具有良好的应用前景。
光致发光效应是指在受到激发后，材料能够发出荧光，从而实现物质成像或信息传递。
3. 石墨烯量子点的应用石墨烯量子点具有广泛、迅速地发展应用，其应用领域包括生物成像、荧光标记、LED显示器、光电催化等。
生物成像是石墨烯量子点的重要应用之一。
通过改变石墨烯量子点的尺寸、形状和表面官能团，可以实现对不同生物分子和细胞的检测和成像。
荧光标记是石墨烯量子点在生物和化学领域中的又一应用。
石墨烯量子点作为高度荧光性的材料，可以实现生物样品的精确标记和检测。
LED显示器是石墨烯量子点在光电领域的又一应用，它可以替代传统的荧光粉和有机染料，实现更高的效率、更低的成本和更加稳定的性能。
石墨烯量子点在荧光探针检测中的应用研究
石墨烯量子点在荧光探针检测中的应用研究石墨烯量子点 (Graphene quantum dots, GQDs) 是一种新型的碳基材料，其具有高比表面积、优异的光学和电学性能。
近年来，石墨烯量子点在生物荧光探针检测中的应用研究备受瞩目。
本文将探讨石墨烯量子点在荧光探针检测中的应用研究。
一、石墨烯量子点的制备与特性石墨烯量子点是由石墨烯层剥离形成的直径小于 10 nm 的量子粒子。
石墨烯量子点的特殊结构和纳米级尺寸使其具有一系列优异的性能，如宽波长荧光、较高的荧光量子产率、稳定的荧光性能和良好的生物相容性。
石墨烯量子点的制备方法包括化学还原法、碳热还原法和激光还原法等。
其中，化学还原法是最常见的一种制备方法，其基于化学氧化石墨烯并通过还原剂还原回石墨烯量子点的过程。
通过对制备条件的调控，可以获得大小、形状和表面性质不同的石墨烯量子点。
二、石墨烯量子点在荧光探针检测中的应用石墨烯量子点在荧光探针检测中的应用主要表现在以下几个方面。
1. 蛋白质检测石墨烯量子点能够与蛋白质发生特异性相互作用，具有极高的灵敏度和准确性。
石墨烯量子点可以结合蛋白质表面上的氨基酸残基，形成稳定的复合物，从而实现对蛋白质的检测。
石墨烯量子点还可以作为标记物，结合适当的抗体实现蛋白质的定量检测。
2. 生物成像石墨烯量子点具有良好的生物相容性和低毒性，能够被生物体内的细胞或组织吸收，从而在生物成像方面得到广泛应用。
石墨烯量子点可以用于癌细胞、病毒以及细菌等生物组织成像，具有高分辨率和高灵敏度。
3. 生化分析石墨烯量子点具有较高的表面积，可以用作检测生物分子的传感器。
石墨烯量子点可以通过表面修饰实现对各种生物分子的检测，如 DNA、RNA、小分子和离子等。
此外，石墨烯量子点还可以用于微生物感染分析和药物筛选等生化领域。
三、石墨烯量子点在荧光探针检测中的优势和未来发展和传统荧光探针相比，石墨烯量子点具有以下几个优势：1. 荧光强度高：石墨烯量子点的荧光量子产率可达 35%，相较于金属离子和有机荧光染料具有更高的荧光强度。
石墨烯量子点的合成和应用研究
石墨烯量子点的合成和应用研究一、石墨烯量子点简介石墨烯量子点（Graphene Quantum Dots，GQDs）是一种新型的碳基纳米材料，由面积小于100nm的单层石墨烯片段组成。
与传统的无机半导体量子点相比，GQDs具有良好的光学、电子、热学和力学性能，以及优异的荧光发射性质。
因此，GQDs成为了当前热门的化学研究领域，广泛应用于生物检测、光电器件、催化剂、传感器等领域。
二、石墨烯量子点的合成方法1. 化学氧化还原法化学氧化还原法是制备GQDs的最常见方法之一，通过对石墨烯材料的还原反应，使其产生高度裂解，从而形成GQDs。
该方法的优点在于具有高产率、易控制、可大规模生产等特点。
但缺点是会产生杂质，并且需要高温和压力，对环境造成污染。
2. 电化学剥离法电化学剥离法是一种廉价、环保的制备GQDs的方法，将石墨烯材料放入电极溶液中，通过电极化来剥离单层石墨烯。
该方法优点是简单易行，不会产生杂质和高温高压等条件，但其缺点是低产率且需要较长时间。
3. 模板法模板法是制备GQDs的一种新型方法，此法将GQDs作为表面活性剂利用外模板自组装成群并进行互致有序，从而得到具有高还原度和高荧光强度的GQDs。
该方法优点是高度可控，不依赖于高温和化学剂。
三、石墨烯量子点的应用研究1. 生物医学GQDs在生物医学领域中有广泛的应用，例如荧光显微镜、生物成像、传感器等诊断系统，已成为高灵敏、高选择性的标记物。
2. 光电器件GQDs与半导体器件结合具有良好的电学特性、光电转换性能，因此在发光二极管、太阳能电池、场效晶体管、光电探测器等方面有广泛的应用前景。
3. 催化剂GQDs具有良好的催化性能和稳定性，因此在电化学、光催化和化学反应方面有广泛的应用前景，如电化学传感和反应、二氧化碳还原等。
4. 传感器GQDs作为一种新型的生物传感器材料，可以用于快速、灵敏的检测疾病和环境污染。
例如，在食品安全领域中，GQDs可以用于检测食品中的致癌物质如苯并芘、多环芳烃等。
石墨烯研究报告
石墨烯研究报告石墨烯是一种由碳原子薄层构成的材料，具有许多独特的物理和化学性质，使其在电子学、电磁学、力学和光学领域中展现出重要的应用前景。
近年来，石墨烯的研究迅速发展，在各个领域中都取得了重要的成果和突破。
一、最新石墨烯研究成果1.提高石墨烯量子化合成效率的新方法石墨烯量子化合成是一种利用金属催化剂在气相中将碳原子聚集成石墨烯的方法。
由于石墨烯的高表面能和化学惰性，使其在制备过程中难以控制，从而导致反应产物不确定、量子化合成效率低下等问题。
为了解决这个问题，研究人员提出了一种新的方法——在反应过程中加入适量的乙烯，可以有效提高石墨烯的量子化合成效率。
根据发表在ACS Nano上的最新研究论文，使用这种新方法制备的石墨烯，结晶度更高、结构更完整，并具有更好的导电性能和可控性。
2.石墨烯在DNA纳米电子学中的应用DNA纳米电子学是一种与基因组学、纳米技术和电子学相关的交叉学科领域。
最近，研究人员发现，石墨烯可以用于制备DNA纳米电子学中的电极、传感器和探针等。
这是因为石墨烯具有高度可调控的电导性和相对稳定的生物相容性。
关于这一点，Research Fellow Krishnan Shrikanth博士在接受媒体采访时表示，“我们的研究解决了DNA转录的可控和准确性问题，同时也展现出石墨烯在基因测序、基因诊断和纳米药物递送中的潜力。
”3.利用石墨烯改善水氧化还原反应效率的新途径水氧化还原反应是一种非常重要的电化学反应，具有广泛的应用领域，如能源、环境和化学生产等。
由于石墨烯具有高表面积、良好的电化学特性和生物相容性等独特性质，近年来被广泛应用于水氧化还原反应中。
最近，研究人员发现，通过控制石墨烯与金属离子的相互作用，可以实现更高效的水氧化还原反应。
这种新途径将在开发新型电化学催化剂和改进电池和燃料电池等重要应用方面具有重要的作用。
二、石墨烯的应用前景石墨烯在电子学、电磁学、力学和光学领域中具有重要的应用前景，其中一些可能打破传统技术的局限。
石墨烯量子点
报告人：吴永政 指导老师 :黄忠兵 教授
目录
一、研究背景 二、研究内容 三、现状 四、工作安排计划
一、研究背景
石墨烯（graphene），又称单层石墨，是一 种由碳原子以SP2杂化轨道组成的六角型蜂 窝状的二维晶格。
特性及应用Leabharlann 良好磁性 磁存储高的电子迁移率
电子器件
密度小强度大
航天
物理图像
扶手椅型结构
锯 齿 型 结 构
AB亚点阵
SP2杂化轨道
每个C原子与最近邻3个C原子形成3个σ 键; 剩下的一个P电子与平面垂直，与周围原 子形成π键。
二、主要研究内容
正三角形石墨烯量子点 存在孤对电子（悬挂键） 氢钝化使其稳定
S=1/2
1/2*｜NA-NB｜ = S
结纶：随着模型尺寸的增大，总磁矩也增大
Nmax ？
三、研究现状
常用的计算理论 1 平均场密度泛函理论（DFT) 2 紧束缚方法（TB） 3 Hartree-Fock(HF)理论
几 何 结 构 元 素 类 别
影响磁性因素：
氮原子
研究GQDs结构，掺 杂及尺寸大小对磁性 的影响。
四、计划安排
1、选定一种计算模型(Hubbard model)。 2、学习相关计算理论和方法(ED)。 3、用精确对角化方法具体分析计算几种正 三角形石墨烯量子点的磁性。 4、总结结果，分析原因。
石墨烯量子点的制备及其在生物医学中的应用研究
石墨烯量子点的制备及其在生物医学中的应用研究石墨烯量子点（graphene quantum dots, GQDs）是一种新型的碳材料，由于其特殊的物理化学性质和生物相容性，近年来在生物医学领域中备受瞩目。
本文将重点探讨石墨烯量子点的制备方法以及在生物医学中的应用研究。
一、石墨烯量子点的制备方法石墨烯量子点的制备方法主要分为两种：底物法和溶液法。
底物法制备GQDs主要是利用石墨烯作为底物，通过物理或化学剥离方式进行制备。
物理剥离方法主要是利用机械剥离，通过不断剥离石墨烯的层数，从而得到厚度不同、形态不规则的GQDs。
而化学剥离方法主要是通过利用氧化剂或还原剂等化学方法将石墨烯分解为厚度均一、形态规则的GQDs。
溶液法制备GQDs是将石墨烯在溶液中进行还原反应，通过化学还原剂还原石墨烯，得到厚度均一、形态规则的GQDs。
溶液法制备GQDs具有方法简便、成本低廉、制备过程易于控制等优点，在生物医学领域中应用广泛。
二、石墨烯量子点在生物医学中的应用研究1、石墨烯量子点在生物成像中的应用石墨烯量子点在生物成像中的应用是近年来备受关注的研究领域。
由于石墨烯量子点具有纳米级别的尺寸和优异的荧光性能，因此可以作为生物成像的探针。
石墨烯量子点的荧光性能受到许多因素的影响，如表面官能团、荧光簇的大小和形状、溶液pH值等。
因此，针对不同的生物成像需求，可以对石墨烯量子点进行修饰，例如改变其表面官能团或修饰其基团，从而调控其荧光性能。
2、石墨烯量子点在生物检测中的应用石墨烯量子点还可以作为生物检测的探针，用于检测生物分子或细胞。
由于石墨烯量子点具有优异的光学性能和生物相容性，因此可以通过石墨烯量子点对基因、蛋白质、细胞等进行检测。
例如，利用石墨烯量子点对基因序列进行检测，可以检测到基因变异和突变，从而诊断某些疾病的发生和进展。
另外，石墨烯量子点还可以通过修饰表面官能团，获得不同的亲和性，从而实现对特定分子或细胞的高选择性检测。
功能化石墨烯量子点的合成、表征及传感应用研究的开题报告
功能化石墨烯量子点的合成、表征及传感应用研究的开题报告一、研究背景石墨烯量子点（graphene quantum dots，GQDs）是一种新型固态荧光材料，具有优异的物理、化学性质和广泛的应用前景。
由于其小尺寸、高比表面积和优异的光电性质，GQDs已成为许多领域研究的热点，如生物成像、光电转换、生物传感等。
在GQDs的合成中，功能化合成方法已成为主流趋势，通过选择不同的官能团和反应条件，可以实现对GQDs化学结构和性质的调控。
二、研究目的和意义本文旨在以石墨烯量子点为研究对象，探究官能团对其结构和性质的影响，进一步优化其光电性能，探索其在传感应用中的潜在应用价值。
具体研究目的包括：1.开发一种新的功能化石墨烯量子点的合成方法。
2.对合成的GQDs进行表征，包括物理、化学性质和光电性质等。
3.探究官能团对GQDs的结构和性质的影响，并通过优化合成条件，改善其荧光量子产率和发射光谱。
4.考察GQDs在生物成像和生物传感等领域的应用前景。
三、研究内容和方法1.功能化GQDs的合成通过一系列的化学反应，引入各种不同的官能团（如氨基、羧基、羟基等）到GQDs表面，以实现GQDs的功能化。
2. GQDs的表征通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）和荧光光谱、透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等表征技术，对功能化GQDs进行表征，分析其物理化学性质和光电性性质。
3.官能团对GQDs的影响通过对比未修饰的GQDs和不同官能团修饰的GQDs的光学性质和荧光量子产率，以研究官能团对GQDs结构和性质的影响。
4.应用前景研究探讨GQDs在生物成像和生物传感等领域的应用前景，开发GQDs的传感应用，探究其在生命科学和医药等领域的应用前景。
四、研究计划第一年：1.研究和开发一种新的功能化GQDs的化学合成方法，并对其进行表征和性能评价。
2.对GQDs的光电性质进行分析和研究，探究官能团的修饰对其产生的影响。
石墨烯调研报告全解
石墨烯调研报告全解石墨烯调研报告全解（上）石墨烯，一种由碳原子构成的二维材料，其独特的结构和优异的性能使其成为当前研究领域的热点之一。
本文将对石墨烯的原理、制备方法以及应用领域进行全面解析。
一、石墨烯的原理石墨烯的结构非常简单，由一个层层堆叠的碳原子构成，形成类似蜂窝的六角形结构。
石墨烯的碳原子之间通过共价键相连，形成了一个非常稳定的平面结构。
由于其结构简单，石墨烯具有许多独特的性能。
首先，石墨烯具有优异的导电性能。
由于其结构中每个碳原子只与三个相邻碳原子形成共价键，因此在石墨烯中存在着一个π电子共享网络，电子在这个网络中能够自由传导，导致了石墨烯的高导电性。
其次，石墨烯具有出色的热导性能。
石墨烯的晶格结构紧密有序，碳原子之间的键长较短且键能较高，导致石墨烯具有较高的热导率。
这使得石墨烯在高温和高电流密度等条件下具有良好的热传导效果。
此外，石墨烯还具有优异的机械性能和化学稳定性。
石墨烯的结构中每个碳原子只有三个共价键，残缺的键位能够容纳一定的应变，使得石墨烯具有出色的柔韧性和弹性。
同时，石墨烯具有很高的化学稳定性，能够抵抗酸、碱和许多氧化剂的腐蚀。
二、石墨烯的制备方法目前，石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法、激光剥离法和氧化石墨剥离法等。
机械剥离法是最早发现的石墨烯制备方法之一。
该方法通过用胶带或刮刀等工具将石墨块剥离到极薄的程度，从而制备出单层的石墨烯。
然而，该方法制备石墨烯效率低下、成本较高，并且只能得到较小面积的单层石墨烯。
化学气相沉积法是目前最常用的石墨烯制备方法之一。
该方法通过在金属衬底上沉积碳源，再通过调节温度和气氛等条件，使其形成石墨烯。
这种方法可以得到大面积、高质量的石墨烯，但制备过程较为复杂。
激光剥离法利用高能激光对石墨材料进行剥离，得到石墨烯。
该方法无需使用金属衬底，可以直接在基底上制备石墨烯。
然而，激光剥离法的制备效率低下，成本较高，限制了其在大规模生产中的应用。
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石墨烯调研报告（石墨烯量子点）零维的石墨烯量子点(grapheme quantum dots, GQDs)，由于其尺寸在10nm以下，同二维的石墨烯纳米片和一维的石墨烯纳米带相比，表现出更强的量子限域效应和边界效应，因此，在许多领域如太阳能光电器件，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。
GQDs的制备GQDs具有特殊的结构和独特的光学性质，即有量子点的光学性质又有氧化石墨烯特殊的结构特征。
GQDs的粒径大多在10 nm左右，厚度只有0.5到1.0 nm，表面含有羟基、羰基、羧基基团，使得其具有良好的水溶性。
GQDs的制备方法有自上而下法(top-down)与自下而上法(bottom-up)两种。
top-down 法指将大片的石墨烯母体氧化切割成尺寸较小的石墨烯纳米片，经进一步剪切成GODs，主要有水热法、电化学法和化学剥离碳纤维法。
水热法是制备GQDs最为常见的一种方法，先将氧化石墨烯在氮气保护下热还原为GNSs，接着将GNSs置于混酸（混酸体积比VH2SO4/VHNO3 =1:3）中超声氧化，再将氧化的GNSs置于高压反应釜中200℃热切割。
反应机理如图3所示，Pan等采用该方法化学切割石墨烯制备GQDs，其径主要分布在5-14 nm，并发现量子点在紫外区有较强光学吸收，吸收峰尾部扩展到可见区。
光致发光光谱一般是宽峰并且与激发波长有关，当激发波长从300到407 nm变化，发射峰向长波方向移动，激发波长为60nm时，量子点发出明亮的蓝色光，此时发射峰最强。
图3. 水热法制备GQDs反应机理Fig. 3 mechanism for the preparation of GQDs by hydrothermal methodJin等采用两步法，先用水热法制备出GQDs，再将聚乙二醇二胺修饰到GQDs 上。
该法制备的胺功能化的石墨烯量子点可通过功能化物的迁移效应有效地调节石墨烯量子点的光致发光性能。
上海复旦大学石墨烯研究人员采用在分散在水中的氧化石墨烯的悬浮液中加入胺类钝化剂（氨水(NH3.H2O)、苯胺、聚乙烯亚胺(PEI)、三乙胺((C2H5)3N)、氯化铵(NH3Cl)或N、N- 二甲基甲酰胺(DMF)等），反应的温度控制在150～250℃，反应时间在30min～12h然后再进行水热钝化处理，即得到具有较高的量子产率的的石墨烯量子点，平均粒度可达3.45nm。
这种方法操作非常简便，反应时间短，对环境友好，所得的量子点量子产率高，且性质容易通过改变钝化剂的种类来进行调控。
Zhou等采用光照芬顿反应法，在亚铁离子和双氧水同时存在条件下，经紫外灯照射石墨烯，得到粒径约为40nm，高度约为1.2 nm的GQDs。
该法操作简单，可通过控制光照时间来调节GQDs的粒径大小。
Li等采用电化学法，以高氯酸四丁基铵(TPAB)为氮源，石墨烯膜为工作电极, 乙腈为电解液，在±3.0V 范围内连续扫循环伏安，溶液颜色由无色变为黄色，蒸干乙腈，透析并过滤，将固体分散于二次水中，得到氮掺杂石墨烯量子点(NGQDs)。
如图4所示，该法制备的NGQDs在365nm紫外灯下发蓝色荧光，粒径主要分布在2-5nm之间。
图4. NGQDs 荧光照片、结构示意图及TEM 图像Fig 4 fluorescence photograph、structure diagram and TEM figures of NGQDsZhang等在碱性条件下电解石墨棒制备GQDs。
将石墨棒作为阳极，以铂为对电极，置于7mL浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中，电流强度范围为80-200 mA cm-1，得到的溶液用水合肼溶液处理，得到黄色发光、粒径为5-10 nm的GQDs。
电化学法制GQDs 的工艺过程可归纳为三个阶段：第一阶段是剥落发生前的诱导期，电解液颜色从无色到黄色再到暗棕色；第二阶段石墨阳极明显膨胀；第三阶段石墨片自阳极剥落袁同电解液一起形成黑色浆体，反应机理如图5所示。
图5 电化学法制备GQDs反应机理Fig5 mechanism for the preparation of GQDs by electrochemical strategyPeng等采用化学剥离碳纤维法，以树脂基碳纤维为母体，经酸氧化将碳纤维中的堆积的石墨剥离，一步就可制得粒径分布为1-4 nm，高度为0.4-2 nm的GQDs。
该法制备的GQDs边缘大多呈锯齿状，由1-3层石墨烯构成，并可通过控制温度来调节GQDs 的尺寸大小进而达到改变其荧光颜色的目的。
bottom-up法指小分子前驱体经芳基氧化聚合作用得到GQDs。
常见的方法有溶液聚合法，微波辅助水热法和可控热解多环芳烃法等。
Li等将增溶基团2’,4’,6’-三烷基取代苯环共价连接到石墨烯基边缘制备GQDs，大致步骤是用小分子（如3-碘-4-溴苯胺或其他苯衍生物）逐步反应制得聚苯树突状前体,再经氧化反应得石墨烯基, 最后制得GQDs。
Li等制备大尺寸GQDs采用新的增溶方法是在石墨烯核周围生成一个三维的“笼”，将2’,4’,6’-三烷基取代苯环共价连接到石墨烯基边缘致使其拥挤，则石墨平面外围的苯基因此变得扭曲，石墨烯在三维方向上层间距增加形成笼状结构，如图6所示，这极大地减小了因短程距离引起的层间吸引力，从而达到增溶目的。
图6 溶液化学法制备GQDs: (a) GQDs的结构图；（b）GQDs的制备流程图Dong等采用直接聚合法，以柠檬酸(CA)为前驱体，加热至200℃，通过控制CA的碳化时间可选择性地制备GQDs或GO。
如图7所示，CA分子间脱水聚合，当反应时间较短，CA部分碳化时形成GQDs；当反应时间较长，CA完全碳化聚合成GO。
GQDs 和GO在365nm紫外灯下均呈现蓝色荧光。
图7 合成GQDs和GO的图解Qu等在Dong的基础上，采用溶液化学法，以柠檬酸(CA)为前驱体，尿素(UA)为氮源，硫脲(TU)为氮源和硫源，成功制备了氮掺杂石墨烯量子点(NGQDs)和硫氮共掺杂石墨烯量子点(SNGQDs)。
如图8所示，水热条件下CA先自组装聚合成表面含有羟基和羧基的GQDs，UA或TU中的-NH2及含S基团连接到GQDs表面的羧基或羟基上，形成NGQDs或SNGQDs。
该法制备的NGQDs和SNGQDs粒径主要分布在2.0-4.0nm；量子产率高，分别可达78%和71%；在可见光下分别呈黄色和绿色,在365nm紫外灯下都呈蓝色，且SNGQDs在550nm和590nm处分别呈红色和紫色。
图8 NGQDs和SNGQDs的生长机理Tang等采用微波辅助水热法，以葡萄糖为前驱体制备GQDs。
如图9所示，在微波水热环境下，葡萄糖脱水经C=C形成GQDs核心，随反应时间延长GQDs逐渐长大，反应时间是GQDs粒径大小的决定性因素。
该法制备的GQDs结晶度高，平均粒子大小在3.4 nm左右，在365 nm 紫外灯下发蓝光。
图9 微波辅助水热法(MAH)制备GQDsLiu等采用可控热解多环芳烃法，以六苯基苯(HBC)为碳源制备出大小约为60nm、厚度约为2-3nm、粒径统一的彩色荧光GQDs。
如图10所示，首先HBC在高温下热分解自组装成人工石墨，接着经改进的Hummers方法氧化剥离，之后与聚乙二醇胺混合加热回流48h并用肼还原得到GQDs。
该法制备的GQDs稳定性好，室温放置一年仍不变质，形貌和粒径大小可通过热解温度来调节。
图10 以六苯基苯(HBC)为碳源制备光致发光GQDs的过程图解Sheng 等采用紫外光刻蚀干法制备了石墨烯量子点，通过将石墨烯溶液旋涂在云母薄片上。
经干燥得到氧化石墨烯/云母薄膜，采用80~200W、主波长275nm或372nm的紫外灯进行照射1~60min，制成单层的石墨烯量子点薄膜。
石墨烯量子点薄膜明场和荧光照片如图11所示，选择不同波段的激发光，薄膜的荧光强度不同，其中以近红外区的荧光强度最强，并且荧光衰减很慢。
图11 石墨烯量子点薄膜明场和荧光图GQDs的性质（1）光致发光石墨烯量子点在紫外区有较强光学吸收，吸收峰尾部扩展到可见区。
光致发光光谱一般是宽峰并且与激发波长有关，当激发波长从300到407 nm变化，发射峰向长波方向移动，激发波长为360 nm时，量子点发出明亮的蓝色光，此时发射峰最强。
发光光谱是电子从最低未占据分子轨道向最高占据分子轨道跃迁产生的。
带隙大小与量子点尺寸有关，当量子点尺寸增加带隙逐渐降低，不同粒径石墨烯量子点混合样品具有不同的激发和发射光谱。
石墨烯量子点溶液的pH也会影响发光强度。
如Pan等报道了石墨烯量子点在碱性条件下荧光较强而在酸性条件下荧光几乎完全猝灭。
如果pH在13和1之间变化，光强度也随之可逆地变化，这会限制量子点的应用范围。
Shen等将量子点表面用聚乙二醇钝化解决了这个问题。
量子点在中性溶液中具有较强的荧光，在酸性和碱性溶液中强度降低约25%。
聚乙二醇修饰的石墨烯量子点量子产率可达28%，比纯量子点高两倍。
也就是说量子点表面钝化后可显著增强量子点荧光。
除了尺寸和酸碱度之外，还有其他因素影响石墨烯量子点的发光性能。
Eda等发现经肼蒸汽还原处理后石墨烯量子点的荧光强度会变化，可能是与极小的sp2簇的变化有关。
Gokus 等人通过实验发现光致发光强度和石墨烯厚度直接相关。
单层石墨烯发光较强，但多层石墨烯发光情况却不同。
用氧气等离子层层刻蚀后，双层和多层的石墨烯仍然不发光，说明最上一层的荧光发射被底下未处理的层猝灭了。
（2）上转换发光最近上转换荧光材料引起了科研工作者广泛的关注。
而石墨烯量子点的上转换发光研究的却较少。
Shen 等制备的石墨烯量子点在980 nm激光激发下发出绿光，具有上转换荧光性质。
激发波长从600 nm 变到800 nm，上转换发射峰随之变化，从390 到468 nm，且激发光能量和上转换发射光能量之间的差值不变，大约1.1eV。
Shen等人认为可能的原因是石墨烯量子点卡宾基态的多重性，具有σ和π两个轨道，而两个轨道之间的能级差接近1.1 eV。
（3）低细胞毒性石墨烯量子点的细胞毒性已被很多课题组研究。
Dai和Yang课题组通过细胞实验研究都发现石墨烯量子点具有较低的毒性。
加入400 mg量子点到150mL细胞液中，细胞的活性没有明显地降低。
因此所合成的石墨烯量子点可用于体外、活体生物成像和生物医学领域，并且具有较高的允许浓度。
(4) 其他性质由于具有石墨烯的物理结构，石墨烯量子点还具有其他特性。
石墨烯量子点是很好的电子给体同时又是电子受体。
Hamilton及其合作者通过在极性表面上通过控制量子点的取向来组装胶体石墨烯量子点制备了圆盘形纳米结构材料。
量子点的取向可以通过化学作用测定出来。