利用一鍋法合成碳量子點的光學特性

張巧欣

doi:10.6840/cycu201700474

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利用一锅法合成碳量子点的光学特性

Optical Properties of Carbon Quantum Dots Synthesized by the One-pot Method

张巧欣 , 硕士　　导师：沈志霖　　

繁体中文 DOI： 10.6840/cycu201700474

碳量子点；氧化石墨烯；萤光能量共振转移；能隙调整； carbon quantum dots ； Graphene oxide ； Förster resonance energy transfer ； Band gap engineering

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摘要 │ 参考文献 (49) │ 国际计量

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One pot synthesis of nanomaterials has shown promising advantages that enables production of nanomaterials in large quantity with facile synthesis process. In this thesis we present the synthesis of carbon quantum dots and graphene oxide quantum dots (GOQDs) using different precursors. In the first part of this thesis, the synthesis of the red to blue GOQDs were obtained by varying the nitrogen doping concentration having a fluorescence shift wavelength of 225 nm, implementing the band gap engineering for GOQDs. Based on the analysis of TEM and XPS, it is proved that the band gap engineering of the GOQDs is not attributed to the quantum confinement effect but due to the creation of a new energy level after nitrogen doping. Furthermore, the GOQDs were introduced on the surface of GaN, which presented an enhancement with a factor of 2.4 with respect to the fluorescence intensity of the pristine GaN. 
For the second part of this thesis we synthesized the carbon quantum dots (CQDs) using glucose as precursor. The as-synthesized blue-carbon quantum dots having 22% quantum yield was used for hydrogen peroxide detection, with detection limit up to 0.1 μM. Fluorescence resonance energy transfer between CQDs and InGaN was also studied. The optical waveguiding fluorescence resonance energy transfer enables the transfer from the InGaN quantum well to the CQDs. The experimental results exhibited transfer efficiency as high as 84.2%. From the dependence of transfer efficiency on the cap thickness (d) of the quantum well, it was found that the transfer efficiency is proportional to the inverse of the fourth power (d-4).

参考文献 ( 49 ) 〈TOP〉

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