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石墨烯量子点制备及应用光电信息学院学生：冯序内容导航1.石墨烯量子点概述2.石墨烯量子点制备方法3.石墨烯量子点生物成像4.掺杂型石墨烯制作方法5.硼掺杂石墨烯量子点的制备1.石墨烯量子点概述图1.1石墨烯量子点示意图石墨烯量子点由于其比表面积大，高的载流子迁移率，有意的机械柔性和良好的热学，化学稳定性，这种单层碳原子组成的二维材料引起了科学家们的广泛关注。此外，零维量子点这种材料允许通过尺寸或者形状来控制材料的基本性质，而这将有助于发展材料的新属性，从而应用于新设备。2.石墨烯量子点的制备方法2.1水热法2.2溶剂热法2.3微波辅助法2.1水热法石墨烯量子点制备图2.1水热法制备GQDs水热法步骤：(1)水热还原：GO——GSs(2)氧化GSs：浓H2SO4与浓HNO3(3)碱性条件热水处理：pH=8(4)透析提纯制得GQDs制得的GQDs直径分布在5~13nm，厚度在1~2纳米，发蓝色荧光。2.2溶剂热法溶剂热法实验步骤：(1)GO用DMF(N-N二甲基安酰胺)分散：GO/DMF=5~50mg/ml(2)超声：120W，100HZ，30min(3)反应釜加热：聚四氟乙烯内衬反应釜，200℃加热8小时。(4)棕色悬浮液旋转蒸发制得GQDs2.2溶剂热法()(a)TEM和晶粒分布图(b)AFM与高度分布图制得的GQDs横向尺寸5.3nm，厚度1.2nm，大多是单层或双层。2.3微博辅助法离散时间信号和离散时间系统超声后NaOH调制pH=8微波辐照分离透析制得黄绿色荧光GQDs蓝色荧光3.石墨烯量子点生物成像(a)MG-63细胞的明场像(b)405nm光激发下的图像将MC3T3细胞在GQDs溶液中培养12h，共聚焦荧光显微镜下，405nm下激发，观察到绿色荧光。3.石墨烯量子点生物成像上述实验证明了GQDs可用作高效生物探针。并且在高达400ugGQDs、104个细胞培养基中，也没有明显减少细胞活性。以及对神经球细胞，心脏祖细胞，胰腺祖细胞均无明显毒性，GQDs低毒性可以与碳点相媲美。4.掺杂型石墨烯制作方法主要掺杂方法分子取代掺杂表面掺杂非金属原子金属原子杂原子取代了碳原子，从而改变石墨烯性质石墨烯与掺杂剂之间通过共价键或非共价键结合4.1分子取代掺杂硼掺杂石墨烯实验步骤：(1)在Ar氛围中，B2O3为硼源，石墨烯为母体，管式炉1200℃4h。(2)3MNaOH回流2h，真空干燥得BG。离散时间信号和离散时间系统图4.1BG表面氧化还原进程电子转移示意图金属原子掺杂溶液混合法：(1)分别以氯金酸，氯铂酸钾为金，铂源，以氧化石墨烯为母体，混合磁力搅拌溶于乙二醇与水溶液。(2)在磁力搅拌下100℃油浴6h。(3)离心水洗，60℃真空干燥12h。金属源与母体石墨烯混合混合物磁力搅拌溶于水与乙二醇磁力搅拌100℃油浴6h离心水洗，真空干燥特点：金属纳米粒子表面积大，催化性能高，有利于电子迁移。硼掺杂石墨烯量子点的制备GO,N2于管式炉200℃2h，GSs石英舟底部铺上B2O3，再铺GSs，于管式炉，Ar，1100℃，4h冷却，3MNaOH回流2h，抽滤洗涤，真空干燥得BGBG与40%HNO3回流24h，抽滤洗至中性，真空干燥与N2于管式炉200℃2h，得热还原BGSs0.05g+30ml浓HNO3+10ml浓H2SO4，100W超声17h超纯水稀释250ml，0.22um滤膜，干燥溶于NaOH,调节pH=8~8.5将50ml溶液置于反应釜，200℃反应11.5h经0.22um滤膜抽滤，透析12h得到BGQDs谢谢观赏