不同元素?fù)诫s的石墨烯量子點(diǎn)的光致發(fā)光行為

編號(hào)：CPJS06748

篇名：不同元素?fù)诫s的石墨烯量子點(diǎn)的光致發(fā)光行為

作者：王應(yīng)敏 景宇宇 王力峰 孔文慧 王森 王釗 李妍 魯啟鵬

關(guān)鍵詞： 石墨烯量子點(diǎn) 光致發(fā)光 元素?fù)诫s 發(fā)光中心 猝滅中心

機(jī)構(gòu)： 北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 石墨烯量子點(diǎn)(graphenequantumdots,GQDs)作為一種新型石墨烯材料,具有許多優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),尤其是其獨(dú)特的光致發(fā)光(photoluminescence,PL)特性以及低毒性的本質(zhì),在生物成像以及醫(yī)學(xué)分析等領(lǐng)域展示出很好的應(yīng)用前景,但是目前制備的GQDs存在發(fā)光效率低、發(fā)光機(jī)理不明確、缺乏有效的發(fā)光調(diào)控手段等問題.為提高GQDs的PL性能和進(jìn)一步明確其發(fā)光機(jī)理以及增加發(fā)光調(diào)控手段,本文以電化學(xué)法和水熱法制備了GQDs以及Cl, N, P, S 4種元素?fù)诫s的GQDs,通過X射線光電子能譜分析(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)、傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(Fourier-transform infrared spectroscopy, FT-IR)、拉曼光譜(Raman spectra)等測試手段,表征了不同元素?fù)诫s的GQDs的元素組成和結(jié)構(gòu)缺陷,分析了雜原子在GQDs中的位置以及成鍵模式.通過熒光光譜儀測試了其PL性能并分析了各種GQDs的發(fā)光增強(qiáng)和減弱機(jī)制.Cl以及N的摻雜能夠形成發(fā)光中心,提高GQDs的發(fā)光強(qiáng)度,相比未摻雜GQDs,Cl-GQDs發(fā)光強(qiáng)度增加了1倍;S元素的摻雜則形成少量猝滅中心,發(fā)光強(qiáng)度較未摻雜GQDs略有下降;而P的摻雜形成大量猝滅中心,導(dǎo)致P-GQDs幾乎無發(fā)光.