| 题名 | 碳量子点与硫化银复合材料的制备及其性能研究 |
| 作者 | 徐佳林 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 王坤杰 |
| 关键词 | 碳量子点 硫化银 氧化石墨烯 抑菌 吸附 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 近年来,碳量子点（CQDs）由于其独特的光致发光（PL）性质、良好水溶性与生物相容性、高化学稳定性、低毒性、环境友好性、抗光漂白性等引起了人们的广泛关注。这些优点使得CQDs在抑菌与成像、光催化、光电子器件、离子检测等领域表现出极大的应用前景。本文采用一步水热等方法直接合成碳量子点及CQDs-Ag2S纳米复合材料,将其用于离子检测、抑菌及吸附性能的研究。其主要内容如下:（1）以黑茶为碳源,乙二胺为氮源和表面修饰剂,制备了氮掺杂碳量子点（N-CQDs）。利用XRD、TEM、Raman、FT-IR等手段,对制备的N-CQDs表面信息与结构进行了表征分析与讨论。结果表明,所制备的N-CQDs具有良好的亲水性,且为低度结晶的石墨结构,颗粒呈球形且分散均匀,无团聚现象,其直径分布在1.0-3.0 nm之间,平均颗粒尺寸为1.8 nm。同时,利用N-CQDs的PL性质对多种离子进行了检测,其结果表明,N-CQDs具有明亮的绿色荧光、对pH敏感、激发波长依赖等性质;随着Pb2+离子浓度的增加,对N-CQDs溶液的猝灭作用增强,猝灭效率可达70.2%,并且具有较低的检出限,在实际应用中可以用于对Pb2+离子的微量检测。（2）以聚乙烯亚胺（PEI）修饰后的氧化石墨烯（GO）作为模板与粘合剂,将CQDs和Ag2S纳米颗粒进行结合,成功制备了一种新型的Ag2S-GO-CQDs纳米复合材料。利用TEM、XRD、Raman、SEM、FT-IR等手段,对CQDs-Ag2S纳米复合材料的结构进行了表征分析。将制备的CQDs-Ag2S纳米复合材料用于大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）和粪肠球菌（Enterococcus faecalis）抑菌活性评估实验。结果表明CQDs-Ag2S复合材料对四种不同的菌株皆有明显的抑菌效果,并通过抑菌现象对其抑菌机理进行了研究。（3）将上述合成的Ag2S-GO-CQDs纳米复合材料用于吸附亚甲基蓝染料,并研究了不同吸附反应温度、初始浓度、染料溶液pH、反应时间等因素对吸附过程的影响。对得到的数据进行了热力学、动力学及吸附等温线模型拟合,计算出参数并分析吸附过程。研究结果表明:（1）在碱性条件下,更有利于对亚甲基蓝吸附的进行;吸附反应温度、时间对亚甲基蓝的去除率有明显的影响。当吸附反应温度增加时,其吸附能力相应提高;当吸附时间为60 min时,吸附达到平衡,准二级动力学方程模型更符合其吸附行为。（2）吸附过程更为符合Freundlich等温线模型,同时拟合的Langmuir等温模型相关系数也较高,计算出最大吸附量为348mg·g-1,故吸附过程中化学吸附与物理吸附共存,主要以化学吸附为主。（3）由热力学模型计算出的ΔG<0,ΔH>0,ΔS>0,说明吸附过程是熵驱动的自发、吸热反应。此项工作不仅丰富了CQDs与其复合材料的种类,也为CQDs复合材料在抑菌与吸附方面的应用具有理论价值。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 72 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/95280]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 徐佳林. 碳量子点与硫化银复合材料的制备及其性能研究[D]. 2019. |
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