通过不同合成方法调节碳量子点的性质

摘要：碳量子点（CQD）采用三种不同的前体和三种自下而上的合成方法制备：柠檬酸的经典热解（CAP）、葡萄糖的微波辐射（GM）和氨基葡萄糖盐酸盐的水热处理（GAH）。CQD进一步使用各种含氮化合物进行功能化：6-氨基己酸、1,6-二氨基己烷、N-辛基胺、二甲胺和色氨酸。特别关注研究合成方法和起始材料的组合如何影响CQD的性质和特性。分析表明，CAP是共价后功能化的良好候选者，GM则便于钝化，而GAH则允许氮直接引入核心。大小分布显示，用微波辐射功能化的CQD具有核-壳结构，而热解分解则证明了功能化分子降解的存在，以及水热合成后吡啶和吡咯氮的存在。光致发光光谱揭示了合成技术之间的重要差异，涉及表面态的出现，以及水热制备的CQD具有最高的荧光量子产率。这些方法导致的CQD具有可以在从能量转换到传感等多个领域中利用的特性。