cds碳量子点
碳量子点简介

CQDs/Ag3PO4的SEM及HRTEM
荧光光致发光光谱
J. Mater. Chem., 2012, 22, 10501
1.CQDs可以作为电子供体和受体,光催化降解过程 中电子很容易的传递到Ag3PO4表面,同时多余的电 子可以传递到 CQDs,避免光腐蚀,提高了催化剂的 稳定性 2.CQDs可以吸收可见光利用上转换作用转换为短波 长(300 to 530 nm)光,进而激发Ag3PO4产生光生电 荷发生光催化作用。如此CQDs/Ag3PO4 可以利用 太阳光全谱提高催化效率。 3. CQDs可以捕获Ag3PO4产生的电子,促进光生电子空穴的分离,同时CQDs表面的电子可以与O2复合生 成· O2-发生催化作用。
碳量子点具有独特的光电效应,可以将光能转化成电能或 化学能,且量子点制备方法简单,成本低廉,使得量子点 在光电化学领域得到广泛的应用。但是由于其自身复合率 高,光电活性不稳定,光生 e--h+的寿命并不长,光电转化
Angew.Chem. Int. Ed. 2015, 54,6540 –6544 J. Phys. Chem. C2015, 119, 2956−2962 Nanoscale Research Letters (2016) 11:60 Applied Catalysis B: Environmental 189 (2016) 26–38
上转 换作 用
ZnO/CQDs的TEM及HRTEM
可见及近红外光下激发CQDs的上转换光谱
Journal of Environmental Chemical Engineering 4 (2016) 1148–1155
图中可以看到当可见及近红外光 激发CQDs时可以得到紫外及可见 光,例如当低于600nm的可见光激 发时可以得到紫外光使ZnO催化效 率提高。
2023-2024学年辽宁省大连市金州高级中学高三上学期期中考试化学试题

2023-2024学年辽宁省大连市金州高级中学高三上学期期中考试化学试题1.碳量子点(CDs)是一种尺寸小于10纳米,含有N、O等杂原子的新型碳基纳米材料,在紫外光照射下,产生荧光。
居家利用香蕉皮等果蔬厨余物制备碳量子点的流程如图:下列叙述不正确的是A.碳量子点是碳的一种新型单质B.产生荧光与电子跃迁有关C.果蔬厨余物含C、H、O等元素D.所得滤液可产生丁达尔效应2. 20K时,以N2(凝固状态)为基体用红外光谱研究H2O与F2之间的反应,首次得到HOF存在的证据。
下列相关叙述不正确的是A.红外光谱图可见O-F键振动吸收峰B.HOF与H 2 O的空间结构均为V形C.HOF与HClO中O均显(-2)价D.H 2 O与F 2可发生反应:H 2 O+F 2 =HF+HOF3.已知Al(OH)3可溶解于强碱溶液中,反应为:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,从结构角度分析,下列物质溶解原因与该反应相同的是A.Cu(OH) 2溶解于稀硫酸中B.AgCl溶解于氨水中C.CaCO 3溶解于盐酸中D.CuS溶解于浓硝酸中4.下列物质的性质与用途具有对应关系的是A.Cl 2能溶于水,可用于工业制盐酸B.NO 2易溶于水,可用于工业制硝酸C.HClO溶液显酸性,可用作漂白剂D.晶体Si熔点高,可用作计算机芯片5.在实验室,下列图示装置不能达到实验目的的是A.装置甲钠的燃烧B.装置乙制备少量NH 3C.装置丙收集NO气体D.装置丁制取少量SO 26.下列推理正确的是7. Na2O2常用于潜水艇和消防员的呼吸面具中,可发生如下反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。
设N A为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是A.11.2LCO 2含σ键数目为N AB.0.1molNa 2 O 2晶体中含离子数目为0.4N AC.每生成3.2gO 2转移电子数目为0.2N AD.0.1mol•L -1 Na 2 CO 3溶液中含CO 数目为0.1N A8.某化学项目学习小组在实验室中采用如图装置模拟侯氏制碱法制备少量NaHCO3晶体。
cds碳量子点

CDS碳量子点概述CDS碳量子点是一种新型的碳基材料,具有优异的光电性能和潜在的应用前景。
碳量子点(Carbon Dots,简称CQDs)是一类尺寸小于10纳米的碳纳米材料,具有许多独特的特性,如荧光、电化学和光电性能等。
CDS碳量子点是由硫化碳(Carbon Disulfide)合成的碳量子点,其在荧光材料、生物成像、光电子器件等领域具有广泛的应用前景。
合成方法CDS碳量子点的合成方法多种多样,常见的方法包括溶剂热法、微波法、水热法等。
下面以水热法为例,介绍CDS碳量子点的合成过程:1.准备硫化碳溶液:将硫化碳溶解在适量的溶剂中,如水或有机溶剂。
溶液中的硫化碳浓度越高,合成的CDS碳量子点的荧光强度越高。
2.加热反应:将硫化碳溶液加热至一定温度,常见的反应温度为100-200摄氏度。
加热的过程中,溶液中的硫化碳会发生裂解和聚合反应,生成碳量子点。
3.调控反应条件:在反应过程中,可以通过调节温度、反应时间、溶剂种类等参数来控制CDS碳量子点的大小、形状和荧光性能。
4.分离和纯化:将反应溶液中的CDS碳量子点通过离心、过滤等方法分离出来,并用纯溶剂进行洗涤和纯化,去除杂质。
5.表征分析:通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱等技术对合成的CDS碳量子点进行表征和分析,确定其大小、形状、结构和荧光性能等。
特性与应用CDS碳量子点具有以下几个重要的特性和应用潜力:1. 荧光性能CDS碳量子点具有宽波长荧光发射特性,其发射峰位于可见光区域。
荧光强度和发射峰可以通过调节合成条件来实现。
CDS碳量子点在荧光探针、生物成像、光电子器件等领域具有广泛的应用前景。
2. 生物兼容性CDS碳量子点具有优异的生物兼容性,可以在生物体内进行成像和治疗。
由于其尺寸小、荧光性能好、毒性低等特点,CDS碳量子点在生物医学领域具有重要的应用潜力,如生物成像、药物传递、癌症治疗等。
3. 光电子器件CDS碳量子点在光电子器件中可以作为荧光材料、光电转换材料等。
铜掺杂碳量子点的制备及荧光检测的应用

铜掺杂碳量子点的制备及荧光检测的应用摘要:以柠檬酸为碳源,甲酰胺和CuCl2为掺杂剂,利用了简易快捷的水热法制备铜掺杂碳量子点(Cu-CDs)。
实验结果表明,Cu-CDs可作为一种具有高灵敏度的化学传感器,且它在较宽的温度和pH值范围内都表现出良好的稳定性。
所制备的Cu-CDs具有优异的过氧化物酶活性。
在H2O2溶液存在的情况下,波长不同,其荧光强度也不同,说明Cu-CDs对H2O2具有比率荧光响应。
基于内滤效应,可以建立起H2O2高灵敏度比率荧光检测,检测限为5.0 nM。
关键词:碳量子点;水热法;比率荧光法;H2O2检测1.引言碳量子点(CQDs)因其具有优良的荧光稳定性且无毒性、原材料来源广泛、制备方法多样等优势,在化学领域起的作用愈发重要[1]。
它作为一种新型“零维”碳纳米材料,可应用于生物成像、药物载体、环境治理、金属离子检测与传感等领域[2-4]。
用于制备碳量子点的碳源丰富多样、易取低廉且易于修饰,所以碳量子点的应用更加广泛和方便。
但为了更好地控制碳量子点的横向尺寸及表面化学,明确发光机制,扩大了碳量子点的实际应用,前辈们开始探索将杂原子掺杂到碳量子点当中,以便其提高性能和扩宽应用领域[5]。
制备碳量子点方法可分为两大类:一为自上而下法,二为自下而上法。
自上而下法是指通过物理或者化学的途径将大尺寸的碳材料裂解成小尺寸的CQDs;自下而上法则是指通过利用有机小分子或碳水化合物作为碳源,通过一系列的化学反应来获取我们所需要的CQDs[6]。
H2O2是一种常见的生物化学分子,不仅在日常生活和工业生产中有很多用途,而且在调节癌变和衰老的各种生物过程中发挥着重要的作用。
但由于H2O2沸点过高,因此对于使用过H2O2的食物煮熟后,仍然还会存留H2O2,则细胞内H2O2紊乱或积聚轻则会引起反胃、拉肚等不适反应,重则引发帕金森病、阿尔茨海默病、心肌梗死和癌症等疾病[7]。
因此,开发具有足够灵敏度的新型探针来监测H2O2对临床诊断和生物医学研究越来越重要。
碳量子点综述

碳量子点综述胡东旭 2014级环境工程卓越班 201475050112摘要:碳量子点(CQDs, C-dots or CDs)是一种新型的碳纳米材料,尺寸在10 nm以下,具有良好的水溶性、化学惰性、低毒性、易于功能化和抗光漂白性、光稳定性等优异性能,是碳纳米家族中的一颗闪亮的明星。
最近几年的研究报道了各种方法制备的CQDs在生物医学、光催化、光电子、传感等领域中都有重要的应用价值。
这篇综述主要总结了关于CQDs的最近的发展,介绍了CQDs的合成方法、物理化学性质以及在生物医学、光催化、环境检测等领域的应用。
1 引言在过去的20年间,鉴于量子点特殊的性质,尤其是量子点相对于有机染料而言,容易调节的光学性质和抗光降解性质,使量子点得到了广泛的关注。
如果量子点可以克服造价昂贵、合成条件严格和众所周知的高毒性等缺点,则有望广泛地应用于生物传感和上物成像领域。
最近几年,量子点的研究非常活跃,尤其是关于它在生物和医学中的应用。
量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的,但是这些材料一般有毒,对环境也有危害。
所以科学家们开始在一些良性化合物中提取量子点。
因此,很多的研究均围绕着合成毒性更低的其它材料量子点来进行,这些替代材料的碳量子点,如硅纳米粒子、碳量子点均具有优异的光学性质。
相对金属量子点而言,碳量子点无毒害作用,对环境的危害很小,制备成本低廉。
它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。
2 碳量子点的合成大多数的碳量子点主要是由无定形的碳到晶化的碳核组成的以sp2杂化为主的碳,碳量子点的晶格间距和石墨碳或者无定形层状碳的结构一致。
如果没有其他修饰试剂的修饰碳量子点表面会含有一些含氧基团,而含氧基团的多少和种类与实验条件相关。
发光碳量子点的合成方法可以分为两大类(图一),化学法和物理法。
图一碳量子点的制备方法2.1化学法2.1.1电化学法Zhou利用离子液体辅助电解高纯石墨棒和高温热解纯定向石墨(HOPG)于离子液体和水溶液中,通过控制离子了液体中水的含量得到不同荧光性质的荧光纳米粒子、纳米带、石墨等产物。
碳量子点的制备及其在食品检测中的应用

碳量子点的制备及其在食品检测中的应用摘要:碳量子点(CDs)因合成方法不同、碳源材料不同其光学性能各不相同。
其共有的性质就是 CDs发射波长的位置和强度会随着激发波长的改变而改变,究其原因多数文献认为是因粒径大小不均匀所致,但是对于其具体的作用机理目前研究还没有很明确的结论。
结合文献总结出CDs的这些性质可能与其制备原料的结构、合成条件以及分离过程有关。
在大量学者的研究基础之上,本论文尝试以不同有机化合物为原料,通过掺杂N、S等杂元素以改善其发光性能,开发其在分析检测中的实际应用。
关键词:碳量子点;有机化合物;食品检测1.引言纵观这些年荧光纳米材料的研究趋势,无疑最受欢迎的荧光纳米材料是CDs。
首先碳元素在地壳中的分布非常广泛,而且在生物体内的含量也是非常的高,并且碳能够在很多反应中形成很多有用的化合物。
另外CDs对生物体一般都是呈现出低毒性甚至是无毒性等优势性状,这也使得CDs在生物应用方面具有非常大的潜力,随着科研的不断进步也正在慢慢实现,如CDs作为一种生物荧光标记材料,对生物的相关性状进行实时研究。
最后CDs由于表面都含有大量丰富的含氧基团,具有很好的水溶性。
综合这些原因不难发现CDs受到越来越多学者的追捧也是有它的道理的。
本文分别从CDs的制备以及应用等几个方面做简单的阐述。
(一)碳量子点制备取0.2315g邻苯二酚、间苯二酚以及对苯二酚分别溶解在30mL的去离子水中,充分溶解后在通风橱里面快速滴加300μL的乙二胺溶液,最后将溶液转移到50mL的聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,在烘箱中200℃下反应7小时。
反应完成后将反应液自然冷却至室温,用吸管取出反应后的溶液用0.22μm过滤膜过滤较大的颗粒,然后再用3500DA的透析膜在去离子水中透析24小时以除去未反应的原料以及其它杂质颗粒。
透析后的CDs溶液最后用离心机在12000rpm转速下离心15分钟,最后得到的CDs溶液放在冷冻干燥箱中冷冻干燥72小时,得到的CDs保存在4℃冰箱中备用。
研究方向 碳量子点 催化和生物医学

碳量子点是一种新型纳米材料,在催化和生物医学领域具有广泛的应用前景。
本文将从碳量子点的结构特征、催化应用和生物医学应用三个方面进行阐述。
一、碳量子点的结构特征碳量子点是一种直径在1纳米以下的碳基纳米材料,具有优异的光电性能和生物相容性。
其结构特征包括:1. 大小均一:碳量子点的直径一般在1纳米左右,具有较高的大小均一性;2. 量子尺寸效应:由于其尺寸小于激子束缚半径,因此呈现出量子尺寸效应,表现出特殊的光电性能;3. 表面官能团:碳量子点表面富含羟基、羰基等官能团,使其具有良好的分散性和生物相容性。
二、碳量子点在催化应用中的研究进展碳量子点在催化领域具有广泛的应用前景,主要体现在以下几个方面:1. 电催化剂:碳量子点通过调控其能带结构和表面官能团,可用作氧还原、析氢和二氧化碳还原等电催化反应的催化剂;2. 光催化剂:利用碳量子点的光电性能,可构建光催化体系,实现光解水、光催化CO2还原等反应;3. 催化剂载体:碳量子点表面富含官能团,具有良好的活性位点,可用作金属纳米粒子的载体,提高其在催化反应中的稳定性和活性。
三、碳量子点在生物医学应用中的研究进展碳量子点在生物医学领域具有诸多应用,包括:1. 生物成像:碳量子点由于其较好的荧光性能和生物相容性,可用于细胞成像、组织成像等生物成像领域;2. 肿瘤治疗:碳量子点可通过光热和光动力等方式对肿瘤进行治疗,具有较好的治疗效果和生物安全性;3. 药物传输:利用碳量子点的荧光特性和载药功能,可实现药物的靶向输送和释放,提高药物的疗效和减轻副作用。
碳量子点作为新型纳米材料,在催化和生物医学领域具有广泛的应用前景。
随着对其结构特征和性能的深入研究,相信碳量子点将在未来得到更广泛的应用和发展。
(扩写部分)四、碳量子点在催化应用中的新进展除了上文提及的催化应用,碳量子点在催化领域还有一些新的应用和研究进展:1. 电催化剂:近年来,研究人员不断探索碳量子点在氧气电还原反应(ORR)中的应用。
基于绿色碳源碳量子点的制备及荧光性质研究

基于绿色碳源碳量子点的制备及荧光性质研究发布时间:2021-11-11T07:35:09.246Z 来源:《中国科技人才》2021年第22期作者:王建荣1 杨学辉2 [导读] 量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的,但这些量子点一般有毒,对环境也有很大的危害。
所以寻求一些生物与环境友好型的量子点是研究量子点一个新阶段。
碳量子点无毒、化学性质稳定、生物相容性好,并可进行多色标记,并且发光强度高,光学稳定性好,在生物医药领域具有重要的应用价值。
目前,在碳量子点的制备已经取得了一定的进展,但是如何用简便、经济的方法制备出性能更优异的碳点还需进一步的研究。
1甘肃省妇幼保健院甘肃兰州 730050;2 兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州 730050摘要:量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的,但这些量子点一般有毒,对环境也有很大的危害。
所以寻求一些生物与环境友好型的量子点是研究量子点一个新阶段。
碳量子点无毒、化学性质稳定、生物相容性好,并可进行多色标记,并且发光强度高,光学稳定性好,在生物医药领域具有重要的应用价值。
目前,在碳量子点的制备已经取得了一定的进展,但是如何用简便、经济的方法制备出性能更优异的碳点还需进一步的研究。
本课题通过水热合成法以绿色碳源为原料制备纳米颗粒。
并通过荧光发射光谱、紫外可见吸收光谱、荧光成像、XPS、透射电子显微镜(TEM)成像等系列表征研究了碳量子点的荧光性能。
关键词:碳量子点;制备;然荧光;表征1.前言20世纪量子理论的提出促进了发光科学的发展,荧光科学和技术是研究者们不断探寻的热门领域。
荧光技术已将信息传输推向高速度、高灵敏度,超大容量的范畴,成为信息化不可替代的元素。
碳量子点(Carbon Dots,CDs),是以碳为骨架结构的一种新型的荧光纳米粒子[1]。
荧光碳点近似球形,粒径小(一般小于10nm),不仅具有传统半导体量子点所具有光学性能,并且具有优良的生物相容性。
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cds碳量子点
摘要:
1.碳量子点的简介
2.碳量子点的性质和应用
3.碳量子点的研究现状与前景
正文:
碳量子点(Carbon Quantum Dots,简称CQDs)是一种由碳原子组成的纳米材料,具有粒径大小在1-100nm 之间的特点。
自2004 年首次发现以来,碳量子点因其独特的物理和化学性质,以及在各个领域的广泛应用潜力,受到了科研界和工业界的广泛关注。
1.碳量子点的简介
碳量子点的主要成分是碳,其结构与石墨烯类似,都是由层层堆叠的碳原子构成。
不同于石墨烯的是,碳量子点的每一层碳原子并非紧密排列,而是以六角形晶格结构分散在一个较大的空间内。
这使得碳量子点具有较高的表面活性,能够与其他物质发生化学反应。
2.碳量子点的性质和应用
碳量子点具有以下几种特性:
(1)良好的光稳定性:碳量子点在光照条件下不易分解,具有较长的发光寿命;
(2)高的量子产率:碳量子点的发光效率较高,有利于提高显示器件的性能;
(3)可调谐的发射波长:通过改变碳量子点的尺寸,可以实现发射波长的调节;
(4)生物相容性:碳量子点具有较好的生物相容性,可用于生物成像和生物传感等领域。
碳量子点在以下领域具有广泛的应用前景:
(1)显示技术:碳量子点可以用于制造高性能的显示器件,如OLED、QLED 等;
(2)生物成像:碳量子点可用于生物体内成像,帮助研究生物分子和细胞的活动;
(3)生物传感:碳量子点可通过与生物分子结合实现对特定目标物的检测;
(4)能源:碳量子点可作为催化剂,促进光催化和电催化反应,提高能源转换效率。
3.碳量子点的研究现状与前景
尽管碳量子点在过去的十几年里取得了显著的研究进展,但仍然存在一些挑战,如合成方法的选择性、发光机理的探究、规模化生产等问题。
为了推动碳量子点的研究与应用,科学家们正努力解决这些问题,并不断拓展碳量子点在新领域的应用。
总之,碳量子点作为一种具有独特性质的纳米材料,在诸多领域具有广泛的应用潜力。