基于壳聚糖的生物质荧光碳量子点的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

本研究以生物质中的壳聚糖作为碳源，在去离子水中通过水热法、微波法制备荧光碳量子点，通过表面基团修饰或杂原子掺杂等多种方式进一步提高碳量子点的发光性能并对其影响机理进行研究，探究生物质碳量子点的荧光发射机理，实现其在油墨打印、离子检测、光催化等方面的应用。

2. 国内外研究现状分析

碳量子点（carbon dots，简写为cds）是一种新型的碳纳米材料，通常呈直径小于10 nm的球状结构，具有独特的荧光性、光学稳定性、水溶性和生物相容性等优点，结构如图1.1所示。

自2004年xu等首次报道，cds迅速成为国内外的研究热点。

特别是以可再生资源生物质为原料制备的绿色cds，因其原料来源广泛、合成步骤简单、无需使用强酸或有机溶剂，且光学性能优异，十分适合规模化生产而展现出重要的社会和经济价值。

3. 研究的基本内容与计划

1、以壳聚糖为原料，制备生物质碳量子点，通过晶核结构，表面化学基团的分析探究碳量子点的发光性能；2、采用表面基团修饰或杂原子掺杂提高碳量子点的荧光量子产率；3、研究碳量子点在油墨打印、离子检测、光催化等方面的应用。

4. 研究创新点

以生物质的壳聚糖为碳源，利用微波法快速制备掺杂量子点，具有绿色、快速、可调控的优势。