編號：NMJS08866
篇名：煤基石墨烯量子點的制備與理化性質研究進展
作者：穆瑞峰 王紹清 趙云剛 王小令 沙吉頓 李慷
關鍵詞： 煤 煤基石墨烯量子點 光致發(fā)光 碳納米技術
機構： 中國礦業(yè)大學（北京）地球科學與測繪工程學院
摘要： 石墨烯量子點(GQDs)顯著的量子限域效應和邊緣效應已經引起人們極大的研究興趣。它不僅展現(xiàn)出穩(wěn)定的光致發(fā)光現(xiàn)象,而且具有良好的溶解性和化學惰性等諸多優(yōu)點,使其廣泛應用于生物成像、光催化劑和傳感器等領域。受限于傳統(tǒng)制備方法原料昂貴和操作繁瑣等原因,GQDs的工業(yè)發(fā)展受到嚴重阻礙。煤及其衍生物不僅具有價格低廉和儲量豐富等優(yōu)點,而且其內部固有的無序結構和小晶域顯示出比石墨、石墨烯、氧化石墨烯和富勒烯等碳材料制備GQDs更大的優(yōu)勢,可以簡單地通過物理、化學或電化學方法剝離煤及其衍生物內部的芳香環(huán)簇來制備GQDs。本文首先總結了煤基石墨烯量子點(C-GQDs)的“自上而下”合成方法及其優(yōu)缺點。然后對C-GQDs的結構形態(tài)、化學成分、熒光性質及其影響因素進行分析。進而闡述C-GQDs在傳感器、生物成像和能源領域等的應用進展。最后從制備方法、碳源選擇和研究方向等方面對C-GQDs的未來發(fā)展進行探討,提出以下幾點試驗方案:①H2O2為氧化劑,熱變煤為碳源的試驗;②超高有機硫煤為碳源,除硫酸和硝酸氧化法外的其他試驗;③煤顯微組分為碳源的試驗。此外,通過試驗得出的基礎數(shù)據(jù)和計算機模擬技術相結合,解決當前研究存在的熒光顏色單一和量子產率較低等問題。從而達到煤炭資源清潔利用和GQDs綠色發(fā)展的目的。
