這里，基于微波-協(xié)助的水熱碳化尿素/葡萄糖混合物過程，通過調(diào)控氮含量，探索了一種可調(diào)諧的合成碳點（CD）的方法。探索了不同的反應(yīng)條件，且樣品產(chǎn)物被系統(tǒng)表征。不添加尿素時，氧化的石墨碳點約3nm，表現(xiàn)出低的光致發(fā)光量子產(chǎn)率（FPL?0.009）。隨著尿素的摩爾分?jǐn)?shù)增加，獲得了N富集的碳點，其表面存在酰胺官能團(tuán)和增強(qiáng)的光致發(fā)光產(chǎn)量（FPL?0.02）。在摩爾分?jǐn)?shù)為 0.9條件下，獲得了局部氧化的石墨氮化碳納米片，其FPL約為0.10。此外，N：C前驅(qū)體的比例與合成條件和所制得的納米顆粒結(jié)構(gòu)、光物理性質(zhì)的關(guān)系都進(jìn)行了深入的分析和討論。
Figure1.（A）：水懸浮液中碳點的光致發(fā)光量子產(chǎn)率（FPL）與反應(yīng)混合物中尿素含量的函數(shù)關(guān)系（cu）。（B）和（C）CD和CND懸浮液分別在水中的激發(fā)-發(fā)射矩陣。
Figure 2.（A）O 1s XPS信號和（B）CD的FTIR（黑色曲線）和IR-ATR（紅色曲線）光譜。（C）N 1s XPS信號和（D）CND的FTIR和IR-ATR光譜。
Figure 3.（A）CD和（B）CND粉末XRD衍射圖（背景修正）。
Figure 4.（A）CD和（B）CND的TEM圖像。白線表示不同尺寸的點狀微晶中的晶格間距。白色圓圈表示不同的粒子。插圖：顆粒尺寸分布，符合正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布。（C）和（D）：CD和CND主圖像中標(biāo)記區(qū)域的AFM高度和輪廓情況。
Figure 5. （A）在350 nm處衰減率為0.05時CD水性懸浮液的激發(fā)光譜。插圖：相應(yīng)的紫外可見光衰減譜。（B）CND水性懸浮液的激發(fā)光譜。虛線代表相應(yīng)的衰減譜。插圖：最大發(fā)射能量與激發(fā)能量的關(guān)系曲線。（C）和（D）分別代表CD和CND在280至440 nm激發(fā)波長范圍內(nèi)的相應(yīng)發(fā)射光譜。
該研究工作由拉普拉塔國立大學(xué)Monica C. Gonzalez課題組于2020年發(fā)表在Carbon期刊上。原文：Tuning the nitrogen content of carbon dots from N-rich up to oxidized carbon nitride nanoflakes。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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