氮掺杂石墨烯量子点
一种水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点的制备方法和应用
一种水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点的制备方法和应用一、制备方法本制备方法旨在提供一种在水中高度分散的氮掺杂石墨烯量子点（N-doped Graphene Quantum Dots，简称NGQDs）的制备方法。
此方法主要包含以下步骤：1. 准备原料：准备适量的石墨粉、硝酸镍（Ni(NO3)2·6H2O）、亚硝酸钠（NaNO2）、氢氧化钠（NaOH）和氨水（NH3·H2O）。
2. 制备氮掺杂石墨烯量子点：首先，将石墨粉与硝酸镍、亚硝酸钠和氢氧化钠混合，然后加入氨水，调整pH至接近7。
在室温下搅拌反应24小时。
3. 分离和纯化：将反应产物进行离心分离，去除上清液，用去离子水洗涤数次，直到洗液的pH接近7。
4. 干燥：将分离并纯化的产物在60℃下干燥24小时。
5. 石墨烯量子点的分散：将干燥后的产物加入去离子水中，用超声波进行分散，得到氮掺杂石墨烯量子点水溶液。
二、应用这种水相中高度分散的氮掺杂石墨烯量子点具有优异的物理化学性质，如良好的导电性、出色的光吸收和发射能力，以及高度的生物相容性。
因此，它们在许多领域中都有广泛的应用，如光电材料、生物成像和药物输送等。
1. 光电材料：氮掺杂石墨烯量子点具有优异的光电性能，可以作为太阳能电池的光吸收材料，也可以作为LED的发光材料。
它们还可以用于制造光电器件，如光电探测器、光放大器等。
2. 生物成像：由于氮掺杂石墨烯量子点具有出色的光吸收和发射能力，以及高度的生物相容性，它们可以作为荧光探针用于生物成像。
与传统的荧光探针相比，氮掺杂石墨烯量子点具有更高的荧光强度和更低的毒性。
3. 药物输送：氮掺杂石墨烯量子点可以作为药物输送载体，将药物精确地输送到病变部位。
与传统的药物输送方法相比，使用氮掺杂石墨烯量子点输送药物可以提高药物的靶向性和生物利用度。
4. 催化剂：由于氮掺杂石墨烯量子点具有优异的电化学性能和良好的催化活性，它们可以作为催化剂用于各种化学反应，如氧化还原反应、加氢反应等。
氮掺杂石墨烯量子点的电化学发光分析及可视化检测
摘要摘要石墨烯量子点因其尺寸小于波尔半径，因而具有很强的量子限制和边缘效应以及其它一些新颖的特性，在很多领域，石墨烯量子点都表现出潜在的应用价值，例如生物医学和生物成像，化学生物传感器，光电器件，热导体以及光催化等等。
为发掘石墨烯量子点的特性及其应用领域，针对石墨烯量子点的表面修饰逐渐引起了重视。
经理论研究和实验探究表明，表面功能化和异原子掺杂两种方式能够有效地改善石墨烯量子点的光学以及电子性能，从而产生新的现象和独特的性质。
本文以石墨烯量子点为研究对象，在研究其电化学发光性质的基础上，通过氮掺杂和表面功能化两种方式对其改性，研究功能作用化对石墨烯量子点光学性质的影响，并基于此建立了分别用于测定葡萄糖、过氧化氢的电化学发光分析方法和金属锰离子（Ⅱ）的可视化检测方法。
主要研究内容如下：1.通过超声-光照下过氧化氢氧化氧化石墨烯片的方法制备了石墨烯量子点，研究了此石墨烯量子点的电化学发光性质；基于过氧化氢对石墨烯量子点独特电化学发光信号的抑制作用以及葡萄糖氧化酶的催化作用，构建了一种灵敏检测葡萄糖的ECL 生物传感器。
在优化的测定条件下，ECL信号的抑制率与葡萄糖浓度在1.2~120.0pM 的范围内呈线性关系，方法检出限为0.3pM。
2.合成了鲁米诺功能化的氮掺杂石墨烯量子点（luminol-NGQDs）纳米复合物；研究发现，在luminol-NGQDs复合物体系中，luminol和NGQDs之间能够发生电化学发光共振能量转移（ECL-RET），其中luminol作为能量供体、NGQDs作为能量受体，因此复合物体系产生强的阳极ECL发射而无需额外使用共反应试剂；基于过氧化氢对luminol-NGQDs的ECL信号的增敏作用，建立了一种灵敏检测过氧化氢的ECL方法，方法的线性范围为3.3×10-8~7.4×10-5M，相关系数为0.9986，检出限为1.0×10-8M。
氮、硫掺杂石墨烯量子点二氧化钛复合材料的光催化性能研究
摘要摘要氮、硫掺杂石墨烯量子点/二氧化钛复合材料的光催化性能研究全球工业快速发展的背后是日益严重的环境问题。
工业废水和有机染料的大量排放已经造成了严重的水污染。
二氧化钛（TiO2）得益于其廉价、强氧化性、无毒及耐腐蚀等众多优势，使其被广泛应用到光催化等领域。
然而，TiO2禁带宽度较窄（3.0-3.2 eV），只能吸收小于380 nm的紫外光。
另一方面，TiO2的电子在被光照激发后，不能高效地传递到材料表面，更多的光生电子会与空穴复合，导致电子-空穴复合率较高，也限制了光催化性能。
石墨烯量子点（GQDs）是一种准零维材料，因其纳米量级的尺寸具有量子局限效应，因此，GQDs也具有优越的电学、光学及磁学等多方面的性能。
GQDs与石墨烯不同之处在于GQDs具有带隙，能够在外界条件激发下产生电子跃迁，具有半导体性质。
研究报道指出GQDs由于其独特的电子能带结构使之具有优异的催化性能。
已有文献报道可以通过制备TiO2/GQDs复合材料来提高材料整体的催化性能。
然而，目前的研究尚有许多需要改进之处，如：简便的合成方法、减少副产物以及降低成本等。
基于以上考虑，我们采用“自下而上”的方式，使用成本低廉的P25作为钛源、柠檬酸为碳源、硫脲为氮、硫源，合成氮、硫共掺杂石墨烯量子点/二氧化钛纳米管（N, S-GQDs/TiO2NT）纳米复合材料。
主要研究内容如下：1. 我们合成了二氧化钛纳米管-石墨烯-氮、硫掺杂石墨烯量子点三元复合材料（TiO2NT+rGO+N, S-GQDs）。
首先，采用改进的Hummers法制备氧化石墨（GO）。
GO和P25按照不同质量比：5:95、10:90、15:85进行水热反应，得到TiO2NT+rGO二元材料。
通过可见光下降解甲基橙（MO）表征其光催化性能，TiO2NT+10%rGO表现在最佳光催化性能。
所以，将TiO2NT+10%rGO与N, S-GQDs复合，得到最终的TiO2NT+10%rGO+N, S-GQDs三元复合材料，其催化反应速率是TiO2NT+10%rGO的1.8倍，是P25的16.3倍。
氮掺杂石墨烯量子点
氮掺杂石墨烯量子点
氮掺杂石墨烯量子点
石墨烯作为一种新型的二维材料，在未来的应用中具有非常广泛的前景。
而石墨烯量子点则是最近研究热度较高的领域之一。
近年来，氮掺杂石墨烯量子点作为一种新型的材料，也引起了科学家们的广泛关注。
氮掺杂石墨烯量子点具有强的光吸收能力和优异的荧光性质，这也使它有着广泛的应用前景。
例如，它可以用于制备发光二极管、荧光生物探针等，在光电子学、生物医学等领域有着非常广泛的应用。
石墨烯量子点之所以具有优异的发光性质，是因为它具有较大的表面积和高度的结构和化学稳定性。
而氮掺杂则可以为石墨烯量子点带来更多的活性位点和不同的吸收能级，从而提高它的光学性质。
另外，氮掺杂石墨烯量子点的制备方法也不同于传统的方法。
传统的方法是通过化学还原、碳化等方式制备石墨烯量子点，但这种方法往往需要采用高温等特殊条件，制备过程也存在较大的难度。
而氮掺杂石墨烯量子点则可以通过水热法、微波法等简单的方法制备，这为其下一步的工业化制备提供了便利。
虽然氮掺杂石墨烯量子点已经具备了一定的优异性质，但也存在着一些问题和困难。
例如，氮掺杂程度的控制、表面改性等仍需要进一步探索和研究。
此外，在实际应用中，氮掺杂石墨烯量子点的稳定性、可重复性等问题也需要进一步解决。
总之，氮掺杂石墨烯量子点是一种非常有前景的新型材料。
其优异的光学性质与简便的制备方法为其在光电子学、生物医学等领域的应用提供了广阔的前景。
我们期待着氮掺杂石墨烯量子点在下一步的研究和探索中，能够更好地发挥出其优异的性质和应用价值。
CARBON：调氮掺杂石墨烯量子点用于抗坏血酸的检测
CARBON：调氮掺杂石墨烯量子点用于抗坏血酸的检测抗坏血酸是一种强大的抗氧化剂，可以减少体内的氧化应激，因此可以降低癌症和心血管疾病的风险。
此外，AA通常被用于我们的日常饮食中，以满足身体对瘢痕组织、血管的发育和维持、胶原蛋白和软骨的形成的需要，AA在铁的吸收中也起着重要的作用。
与有机荧光探针和半导体量子点相比，石墨烯量子点（GQDs）具有对光漂白和闪烁的高光稳定性等光学性质优势，以及生物相容性、低细胞毒性和低成本等特性，使得它们适用于生物成像、荧光传感和光伏器件。
采用GQDs的荧光传感器是基于分析物荧光强度的变化而设计的。
近年来的研究表明，由于结构中含有额外的自由电子，GQDs量子点的n型参杂加速了电子转移（ET）过程。
因此，AA检测的分析方法具有重要意义。
荧光法具有灵敏度高、简单易行、易于检测和响应快速等独特优势，为AA的检测提供了更好的选择。
近日，墨西哥新莱昂州自治大学的Sepulveda-Guzman, S. 等人通过使用Nd：YAG激光（532nm）在液体中脉冲激光烧蚀合成了氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）。
以二甲基甲酰胺为溶剂和氮源烧蚀石墨靶材，研究了N-GQDs的微观结构和光学性能。
相关研究结果以“Tuning the luminescence of nitrogen-doped graphene quantum dots synthesized by pulsed laser ablation in liquid and their use as a selective photoluminescence on-off-on probe for ascorbic acid detection”为题，发表在《CARBON》上。
x射线光电子能谱、拉曼光谱和透射电镜显示N-GQDs结构由具有氧和氮官能团和粒径约3nm的石墨核组成。
通过在65℃，90℃和120℃下的溶剂热处理来改性所制备的N-GQD结构，从而还原氧官能团，添加氮并恢复N-GQD的π-共轭结构。
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氮掺杂石墨烯量子点
氮掺杂石墨烯量子点是一种新型的纳米材料，具有很高的应用价值。
石墨烯量子点是一种直径小于10纳米的碳基材料，具有优异的光电性能和化学稳定性。
而氮掺杂则可以改变石墨烯量子点的电子结构，从而进一步提高其性能。
氮掺杂石墨烯量子点的制备方法有很多种，其中最常用的是热解法和水热法。
热解法是将含氮化合物和石墨烯前体一起加热，使其在高温下反应生成氮掺杂石墨烯量子点。
水热法则是将含氮化合物和石墨烯前体一起在水中加热反应，生成氮掺杂石墨烯量子点。
氮掺杂石墨烯量子点具有很多优异的性能。
首先，它们具有很高的光吸收率和荧光量子产率，可以用于光电器件和生物成像。
其次，氮掺杂可以改变石墨烯量子点的电子结构，使其具有更好的导电性和催化性能。
此外，氮掺杂还可以增强石墨烯量子点的化学稳定性，使其在环境中更加耐久。
氮掺杂石墨烯量子点的应用前景非常广阔。
它们可以用于太阳能电池、光电传感器、荧光探针、生物成像、催化剂等领域。
例如，在太阳能电池中，氮掺杂石墨烯量子点可以作为电子传输层，提高电池的光电转换效率。
在生物成像中，氮掺杂石墨烯量子点可以作为荧光探针，用于检测生物分子和细胞。
氮掺杂石墨烯量子点是一种非常有前途的纳米材料，具有很高的应
用价值。
随着制备技术的不断发展和应用领域的不断拓展，相信氮掺杂石墨烯量子点将会在未来的科技领域中发挥越来越重要的作用。