石墨烯量子点的制备方法
石墨烯量子点的制备及应用
石墨烯量子点的制备及应用刘玉星;朱明娟【摘要】Graphene quantum dots(GQDs) as a new member of the graphene family,in addition to inheriting the excellent properties of graphene,show a series of new features due to quantum confinement effect and boundary effect,so it has caused the attention ofchemical,physic,material and biological researchers.In this paper,various preparation methods and application of graphene quantum dots were introduced.At last,existing problems in the research of GQDs were pointed out as well as development direction.%石墨烯量子点(GQDs)作为石墨烯家族的最新一员,除了继承石墨烯的优异性能,还因量子限制效应和边界效应而显现出一系列新的特性,引起了化学、物理、材料和生物等各领域科研工作者的广泛关注.GQDs的制备方法通常分自上而下和自下而上的方法.对其各种制备方法和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.指出了GQDs研究中存在的问题及发展方向.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)002【总页数】4页(P319-322)【关键词】石墨烯量子点;制备方法;应用;综述【作者】刘玉星;朱明娟【作者单位】新疆轻工职业技术学院,新疆乌鲁木齐830021;新疆轻工职业技术学院,新疆乌鲁木齐830021【正文语种】中文【中图分类】TQ201石墨烯量子点( GQDs)是准零维的纳米材料，作为石墨烯家族的最新一员，由于其显著的量子限域效应和边界效应，使其具有良好的化学惰性、生物相容性和较低的生物毒性，可以取代传统在半导体量子点，应用到生物成像、疾病检测、光电器件等领域，且近年来受到了越来越多的科研工作者的广泛关注[1-6]。
石墨烯量子点cas
石墨烯量子点cas石墨烯量子点（Graphene Quantum Dots，GQDs）是一种新型的纳米材料，在纳米科技领域引起了广泛的关注。
石墨烯量子点由石墨烯片层剥离而来，其直径一般为几个纳米至数十纳米，具有优异的光电特性和稳定的荧光发射能力。
这些特性使得石墨烯量子点成为生物传感、光电器件以及生物医学等领域中的研究热点。
石墨烯量子点具有许多独特的物理和化学特性，其应用潜能巨大。
首先，石墨烯量子点具有较高的载流子迁移率和较好的电子传输性能，使其成为新一代高性能电池和超级电容器的极具潜力的电极材料。
其次，由于石墨烯量子点具有宽广的能隙，可以实现可调控的荧光发射，因此在生物传感和荧光成像中有广泛的应用前景。
此外，石墨烯量子点还具有良好的化学稳定性和生物相容性，使其在药物传递和生物标记中具有很大的应用潜力。
在生物医学领域，石墨烯量子点被广泛用于药物传递和肿瘤诊断治疗等方面。
石墨烯量子点不仅能够作为药物载体，通过荧光成像技术实现定位、释放药物，还能够通过多种途径进入细胞内，从而提高药物的传递效率。
此外，石墨烯量子点还可以用于肿瘤诊断和治疗，通过与肿瘤细胞的特异性识别及光热转换等作用来实现对肿瘤的定位和治疗。
在光电器件方面，石墨烯量子点也有重要的应用价值。
石墨烯量子点被广泛用于光电导器件、光电转换器和染料敏化太阳能电池等领域。
石墨烯量子点具有优异的光电特性，能够在各种波长下吸收和发射光线，因此被视为新型的光电材料。
石墨烯量子点通过光电转换技术将太阳能转化为电能，不仅提高了太阳能电池的转换效率，还减小了设备的体积和重量，有望成为未来光电器件的重要组成部分。
石墨烯量子点的研究与开发离不开合成和表征技术的不断进步。
目前，石墨烯量子点的合成方法多种多样，包括化学还原法、溶胶-凝胶法、电化学法和激光剥离法等。
这些合成方法在制备高质量石墨烯量子点方面具有重要作用。
同时，表征技术也不断发展，包括透射电子显微镜、荧光光谱、拉曼光谱等手段，以实现对石墨烯量子点结构和性能的精确表征。
石墨烯的制备及电化学性能研究
目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................... I I 1 引言 (1)1.1 石墨烯的制备 (2)1.1.1 机械剥离法 (2)1.1.2 电化学剥离法 (2)1.1.3 化学气相沉积法 (3)1.2 石墨烯电极材料的制备 (5)1.3 石墨烯电极材料电化学性能测试 (5)2 实验部分 (6)2.1 实验试剂 (6)2.2 实验仪器 (6)2.3 RHAC和GQDs的制备 (6)2.4 RHAC-GQDs的制备 (6)2.5 电极制备和电池组装 (7)3 结果和讨论 (8)3.1 分析了RHAC的比表面积和孔隙结构 (8)3.2 GQDs的拉曼光谱和荧光光谱分析 (8)3.3 红外光谱分析 (8)3.4 XRD分析 (8)3.5 扫描电镜分析 (9)3.6 循环伏安法测试分析 (9)3.7 恒流充放电试验分析 (9)3.8 电化学阻抗分析 (10)4 结论与展望 (12)4.1 结论 (12)4.2 主要创新点 (12)4.3 展望 (12)参考文献 (13)致谢............................................................................................ 错误!未定义书签。
摘要石墨烯由于其十分优异的电学、热学和机械性能及优良的透光率、比表面积大等优势而广泛的受到人们追捧。
尤其是在2004年成功制得稳定存在的石墨烯之后，更是兴起了一股研究石墨烯的潮流。
如何成本低廉、面积大、数量丰富、质量优异的制备石墨烯，并将其应用在实际生产中是研究人员努力的目标。
本文主要对这几年中一些改善的或新的石墨烯的制备方法以及其电化学性能做了综述，从中可以看到石墨烯在电学方面存在巨大的发展潜力。
木质素磺酸钙-石墨烯复合量子点的制备及性能
2016年第35卷第11期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·3595·化工进展木质素磺酸钙-石墨烯复合量子点的制备及性能许利娜1，黄坤1，李守海1，李梅1，夏建陵1，2（1中国林业科学研究院林产化学工业研究所，生物质化学利用国家工程实验室，国家林业局林产化学工程重点开放性实验室，生物质能源与材料重点实验室，江苏南京 210042；2中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京 100091）摘要：木质素磺酸盐是造纸工业主要副产物之一，本文利用木质素磺酸钙和柠檬酸为原料通过绿色简便的原位反应制备木质素磺酸钙/石墨烯复合量子点，利用荧光光谱、紫外可见光谱和透射电镜等研究了复合量子点的光学性能、结构模型和对金属离子的选择性吸附性能，结果表明该复合量子点的荧光强度是石墨烯量子点的4倍多，并且复合量子点可以选择性识别Fe3+，在10～500μmol/L范围内，Fe3+的浓度与复合量子点溶液的荧光强度有良好的线性关系，可应用于Fe3+的检测。
此荧光探针制备简便，成本低廉，检测铁离子速度快，准确性高，选择性好，在离子检测方面有潜在的应用价值。
关键词：木质素磺酸钙；石墨烯量子点；荧光探针；三价铁中图分类号：S 713；O 661.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）11–3595–05DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.11.032Synthesis and properties of lignin/graphene quantum dots composites asfluorescent sensorXU Lina1，HUANG Kun1，LI Shouhai1，LI Mei1，XIA Jianling1，2（1Institute of Chemical Industry of Forestry Products，CAF；National Engineering Lab. for Biomass Chemical Utilization；Key and Lab. on Forest Chemical Engineering，SFA；Key Lab. of Biomass Energy and Material，Nanjing 210042，China; 2 Institute of Forest New Technology，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，China）Abstract：Ligninsulfonates are byproducts of the sulfite-pulping procedure. In this paper，we prepared CSL/GQDs composites by uni-form modification the GQDs with lignosulfonate calcium（CSL）via in-situ reaction in a green and facile preparative route. This article uses fluorescence spectroscopy、UV−vis spectra and TEM to investigate the optical properties，the molecular structure and the ion detection of composites. The composites exhibit strong fluorescence emission and nice selectivity which is dramatically enhanced as high as four times that of the free GQDs. The prepared sensor allows high sensitivity and specificity toward Fe3+ analysis and presents a good linearity in range of 10—500μmol/L. Furthermore，this fluorescent probe preparation is simple，low cost，and highly sensitive and specific toward Fe3+ analysis.Key words：lignosulfonate calcium；graphene quantum dots；fluorescent sensor；Fe3+目前，煤、石油和天然气等传统化石资源在现代能源结构中扮演重要的角色。
乙醇溶解石墨烯量子点固体_概述及解释说明
乙醇溶解石墨烯量子点固体概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文将详细介绍乙醇溶解石墨烯量子点固体的相关内容。
石墨烯量子点是一种具有特殊结构和性质的纳米材料，具有优异的光电特性和化学稳定性。
在过去几年里，人们对于石墨烯量子点的制备方法及其在各个领域中的应用潜力进行了广泛的研究。
本文首先介绍了石墨烯量子点的定义与特性，包括其在二维平面上形成的零维结构、尺寸效应引起的量子限制效应等方面。
接着，我们将详细探讨了目前常用的石墨烯量子点制备方法，包括物理法、化学还原法和电化学法等，并对这些方法的优缺点进行了比较分析。
此外，本文还介绍了乙醇溶解石墨烯量子点固体的制备与表征方法。
乙醇作为一种常见有机溶剂，具有高度助溶性和良好的相容性，在石墨烯量子点固体制备中具有重要作用。
我们将详细介绍基于乙醇的制备方法，并介绍了常用的表征技术，如透射电镜、扫描电子显微镜等。
最后，本文将探讨乙醇溶解石墨烯量子点固体在电化学和光电领域中的应用潜力。
石墨烯量子点固体作为一种新型材料，在能源存储、传感器和光电器件等领域展现出巨大的潜力。
我们将对其在这些领域中的应用进行总结和分析，并进一步探讨其与其他材料的复合应用。
通过本文的阅读，读者将全面了解乙醇溶解石墨烯量子点固体的相关内容，并对其未来发展提出展望与建议。
2. 石墨烯量子点的特性和制备方法2.1 石墨烯量子点的定义与特性石墨烯量子点是一种由石墨烯片段组成的纳米尺寸结构，其直径通常小于10纳米。
这些量子点具有许多优异的物理和化学特性。
首先，它们具有较高的比表面积，这使得它们在催化、能源存储等领域中具有广阔的应用前景。
其次，由于尺寸效应和限域效应的存在，石墨烯量子点表现出与大规模石墨烯不同的光学、电学和力学性质，例如发光性质和调控带隙能力。
此外，这些量子点还表现出较高的稳定性和可控制备性。
2.2 石墨烯量子点的制备方法目前已经开发了多种制备石墨烯量子点的方法。
常见的方法包括顶空剥离法、溶液剥离法、电化学剥离法以及穿隧准线法等。
氧化石墨烯量子点
氧化石墨烯量子点
氧化石墨烯量子点是一种新型的二维纳米材料，由单层或几层氧化石墨烯所构成，同时将氧化石墨烯的晶格尺寸限制在纳米级范围之内。
这种物质拥有许多独特的物理和化学性质，如优异的电学特性、良好的光学性能、高的化学稳定性以及热稳定性等等。
在制备氧化石墨烯量子点的方法中，主流研究较多采用的是化学氧化切割法和电化学切割法。
采用化学切割法制备的氧化石墨烯量子点粒径均匀，大小主要在1-10纳米之间，但是与化学切割法存在消耗大、环境污染严重等问题。
而采用电化学切割法则可避免这些问题，制备出的量子点大小可控，品质优良。
由于氧化石墨烯量子点的优良特性，它们在许多领域都得到了广泛的应用。
例如在生物医学领域，利用其优秀的光学性质和良好的生物相容性，可作为一种理想的荧光探针，用于生物显像和药物传递。
同时，它们也被广泛应用于能源领域，如太阳能电池、超级电容器等。
此外，由于氧化石墨烯量子点具有高的化学稳定性和热稳定性，因此在材料科学、环境科学等领域都有着广泛的应用前景。
总的来说，氧化石墨烯量子点因其特殊的物理化学性质和广阔的应用前景，已经吸引了众多科研工作者的关注。
未来，随着研究的深入进行，我们可以预见，氧化石墨烯量子点将在更多的领域发挥其独特的作用。
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石墨烯量子点的制备、表征与应用研究
氧化石墨(GO)的制备
本文采用改进的Hummers法对天然鳞片石墨进行氧化处理制备氧化石墨（GO），[20, 21] 具体如下：在干燥的三颈烧瓶中加入46 mL 98%浓硫酸，低温冷却至0-4℃。
强力搅拌下加入2 g天然鳞片石墨和1 g硝酸钠，且控制水浴温度至4℃以下1小时。
随后分几次缓慢加入6 g 高锰酸钾，继续搅拌反应1 h，溶液呈墨绿色，然后将锥形瓶置于35℃的恒温水浴中，继续搅拌反应2 h,反应结束后搅拌下加入100 mL二次蒸馏水，控制温度在90℃继续搅拌1 h，用150 mL二次蒸馏水稀释反应液，再加入10 mL 30%双氧水，搅拌至溶液呈金黄色。
趁热抽滤，用5%盐酸和去离子水充分洗涤棕黄色沉淀物至pH值≈7。
将棕黄色沉淀物放置在60℃的烘箱中干燥12 h，得氧化石墨烯固体，保存备用。
还原石墨烯的制备
化学还原石墨烯是用水合肼还原氧化石墨烯制得。
称取4.2.2得到的氧化石墨烯50 mg置于100 mL圆底烧瓶中，加入二次蒸馏水至100 mL，超声约0.5 h使其完全溶解。
取50 mL氧化石墨烯分散液于250 mL烧杯中，然后加入50 µL 35% 水合肼溶液和350 µL浓氨水，混合均匀，剧烈搅拌几分钟。
置于95℃水浴中反应1 h，溶液慢慢由棕褐色变为黑色。
待溶液冷却至室温时，用0.22 µm的滤膜进行抽滤，将滤得的沉淀物于60℃干燥12 h，即得到所需的还原石墨烯薄膜。
石墨烯量子点（GQDs）的制备
石墨烯量子点(GQDs)的电化学制备是在0.01 mol L-1磷酸盐缓冲溶液(PBS)中进行的。
用滴管向缓冲溶液中滴加两滴4 mg/mL巯基丙氨酸溶液作为分散剂，在±0.3v电压内以0.5 v s-1的扫描速率进行循环伏安(CV)扫描。
由以上制得的石墨烯薄膜(5 mm×10 mm)作工作电极，Pt丝作辅助电极，甘汞电极作参比电极。
过程中有石墨烯粒子从薄膜上剥落进入溶液中，溶液由无色变为黄色。
将黄色溶液进一步用透析袋透析（透析袋截留分子量：3000道尔顿，袋外初始水体积为500 mL），每天换两次水，透析三天，得到石墨烯量子点水溶液。