一种廉价高效石墨烯量子点(GQDs)制备新方法研究

基本信息
批准号:11575260
项目类别:面上项目
资助金额:73.00
负责人:白静
学科分类:
依托单位:中国科学院近代物理研究所
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:吴晓蕾,丁楠,田伟,张鑫,曹石巍
关键词:
质量收率生物毒性石墨烯量子点氧化石墨烯电子束辐照
结项摘要

Owing to the quantum confinement and edge effects, graphene quantum dots (GQDs), a new nanophase material, have potential application in many fields. However, it is hard to prepare GQDs in a cheap and effective way until now,which limit its real application. In our research process, we found that GQDs can be effectively generated from graphene oxide (GO, prepared according to improved Hummers method by using electron beam irradiated graphite as the raw material) under the co-effect of initiator, crossing agents and acrylic acid. The mass yield was found to be 20% which is much higher than the reported results. With the intention to further improve the mass yield and realize the cheap and effective production of GQDs, the steps of the whole process are carefully studied in present project. The conditions used for deeply oxide graphite will be determined; the effect of the agents and their proper amount on GQDs generation will be confirmed; the effect of ultrasonic time and temperature on the mass yield of GQDs will also studied. Different sized GQDs will be prepared and the mechanism involved in the GQDs generation will be de deduced from the proper calculation. On the basis of the above results, the toxicity of different sized GQDs on Hela cell will be studied, which will give the fundamental data of our GQDs in bioimaging application.

石墨烯量子点(GQDs)作为一种新兴的纳米材料,因量子限域效应和边界效应,在多个领域具有广泛的应用前景,但目前大批量廉价制GQDs仍未解决,这就限制了其在实际中的应用。本项目组在研究中发现,利用电子束辐照石墨制备的氧化石墨烯(GO),在引发剂、交联剂和丙烯酸的作用下可以生成GQDs,且量子点质量产率在20%以上,远高于现有结果。本项目拟在已有工作基础上,以进一步提高GQDs的质量产率,实现其真正廉价高效制备为目标,通过对量子点制备过程中各个实验步骤的详细研究,更深刻的理解此GQDs制备新方法的工艺过程,找到充分氧化辐照石墨所需的条件,发现各试剂在GQDs制备过程中的作用和合适的加入量;确定各外部条件对量子点质量产率的影响及石墨辐照剂量与GQDs大小的对应关系,结合理论计算揭示GQDs的生成机理,在此基础上,开展不同大小GQDs对细胞的毒理研究,为所制备量子点在生物成像中的应用提供数据支持。

项目摘要

石墨烯量子点(GQDs)是一种新兴的碳基纳米材料,因其具有良好的发光性能,在生物成像/治疗、催化、太阳能电池等多个领域具有广泛的应用前景,但现有方法制备GQDs的产额均较低,使得GQDs价格昂贵,限制了其在实际中的应用。为了提高GQDs的产额,得到一种廉价高效的制备GQDs的新方法,本项目以高能电子束辐照过石墨为原料,结合强酸氧化和化学接枝来获得GQDs。详细研究了各反应步骤中可能影响GQDs产额的因素,获得产额较高GQDs的制备工艺。利用此工艺,得到 GQDs的产额可高达30%以上,高于现有文献结果。另外,进行了不同辐照剂量下GQDs的制备研究,发现所得GQDs产额随辐照剂量增加而增大。本项目研究工作的开展,得到了一种廉价高效制备GQDs的新工艺,将推动GQDs在实际中的应用。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
4

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
5

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020

白静的其他基金

批准号:11205216
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61762003
批准年份:2017
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21505130
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61163016
批准年份:2011
资助金额:49.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51771044
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:21877107
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:61772401
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:51903153
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51301036
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1932142
批准年份:2019
资助金额:57.00
项目类别:联合基金项目
批准号:61001206
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

石墨烯量子点的绿色高效制备与能带调控研究

批准号:21674011
批准年份:2016
负责人:李妍
学科分类:B0503
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
2

荧光石墨烯量子点制备新方法及其在羟基自由基检测中的应用

批准号:21305161
批准年份:2013
负责人:陈金龙
学科分类:B0404
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

高性能石墨烯量子点及类石墨烯过渡金属硫化物量子点的可控制备及应用研究

批准号:21775052
批准年份:2017
负责人:苏星光
学科分类:B0403
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
4

基于石墨烯量子点超分子凝胶的制备及应用

批准号:21603016
批准年份:2016
负责人:晏妮
学科分类:B0204
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目