石墨烯量子點(diǎn)的制備方法

石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)與石墨烯相比，GQDs具有更強(qiáng)的量子限域效應(yīng)和邊界效應(yīng)，且毒性小、水溶性好、熒光性質(zhì)穩(wěn)定以及生物相容性好等。在不同波長(zhǎng)的光激發(fā)下，由于其粒徑大小或表面官能團(tuán)的差別，GQDs可發(fā)射出不同波長(zhǎng)的熒光，比如紫光、藍(lán)光、綠光、黃光和紅光等。

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1.?GQDs的制備方法較多，主要可以分為兩大類：自上而下法(Top-down)和自下而上法(Bottom-up)，下文主要介紹自下而上法(Bottom-up)。

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自下而上法(Bottom-up)

自下而上法是以有機(jī)小分子為前驅(qū)體，通過化學(xué)反應(yīng)逐步合成尺寸較大的GQDs。方法包括：

可控合成法：可精確調(diào)節(jié)GQDs分子結(jié)構(gòu)、形狀尺寸，但步驟繁瑣過程復(fù)雜。

碳化法：簡(jiǎn)單方便，但無法精確地控制GQDs的結(jié)構(gòu)尺寸。

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1、可控合成法

特點(diǎn)：能夠精確地控制GQDs 的分子結(jié)構(gòu)和尺寸。

步驟:?首先采用有機(jī)小分子作為前驅(qū)體，合成出關(guān)鍵中間體，后利用關(guān)鍵

中間體通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)逐步得到含大量苯環(huán)的樹枝狀前驅(qū)體，最后在FeCl3作用下生成穩(wěn)定的GQDs。

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優(yōu)點(diǎn)：具有精確的分子結(jié)構(gòu)，還可通過調(diào)節(jié)GQDs的尺寸或修飾其他官能團(tuán)，

達(dá)到調(diào)節(jié)GQDs的能帶間隙或其他性能的目的。

缺點(diǎn)：制備過程復(fù)雜，且G產(chǎn)率低。

2、碳化法

主要原理：將有機(jī)小分子前驅(qū)體加熱至熔點(diǎn)以上，使其在高溫條件下受熱而發(fā)生碳化成環(huán)反應(yīng)并逐漸長(zhǎng)大，最終形成一定尺寸和形狀的GQDs。

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