碳点的固态发光及机理

【摘要】碳点是一种新型发展的发光量子效率较高的纳米光源。它由两部分组成。它的内核的主要成分为sp2杂化的结晶或非晶态的碳原子。它的表面往往带有丰富的功能基团，如羟基、羧基、羰基以及氨基等。因为它的发光稳定，生物相容性好，原料广泛以及制备简易而受到广泛关注。目前对于碳点的应用研究集中在生物医学方面，如将它用于化学传感和生物标记。在这些研究里，碳点都处于水溶液的环境，它的发光也是在水溶液环境下的发光。为了探索基于碳点的电致发光的可能性，我们首先要了解碳点在固态时的发光情况。然而目前对固态碳点的发光的报道较少，也不系统。为此，我们将进行这方面的研究工作。我们根据实际研究过程中的阶段性实验结果不断调整研究内容，一共开展了如下工作：1我们发展了碳点的制备和提纯的方法。我们采取用管式炉于400℃在氮气气氛下经4小时热解有机物前驱体EDTA-2Na或EDTA的方法制备碳点，并通过丙酮对碳点的尺寸选择性沉积来提纯碳点。我们获得了在水中蓝紫色发光的碳点。2研究了固态碳点的发光情况。我们发现在不同衬底上碳点的发光情况不同。在大多数衬底上碳点的蓝紫色发光被猝灭，而在具有亲水性基团的衬底上蓝紫色发光恢复。根据对碳点的结构和发光的表征并结合相关报道，我们对此提出相应理论解释。随后基于该理论解释，我们探讨了制作碳点基电致发光器件的可能性以及相应的技术路线。3我们首次观察到碳点基复合薄膜（如碳点/聚乙烯醇）的纯有机室温磷光。根据发光谱图和相关报道，我们对此提出理论解释。我们演示了将这种室温磷光运用于防伪技术的方法。
【作者】邓业浩；
【导师】赵东旭；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，凝聚态物理，2013，硕士
【关键词】碳点；荧光；磷光；芳香羰基；电致发光；防伪；

【参考文献】
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