椰树枝叶基碳量子点的制备及其在Fe3 检测的应用开题报告

1. 研究目的与意义

椰树枝叶是一种可再生且来源广泛生物质资源。

由椰树枝叶作为碳源制备碳量子点，对提高椰树枝叶的利用率以及有极大影响。

碳量子点为外形近似于球状的零纳米材料，尺寸在10nm 以内。

2. 国内外研究现状分析

碳量子点为外形近似于球状的零维纳米材料，尺寸在10nm 以内。其具有低毒性、生物相容性好且易于掺杂的特点。碳量子点具有独特的光学性能，如吸光系数高、荧光强、具有良好的化学稳定性等^[1]。

碳量子点的合成方法一般分为自上而下和自下而上两种^[3]。自上而下包括：电弧放电法、激光消融法、电化学法等。自下而上包括：水热法、化学氧化法、微波合成法、热解法^[7]、战岩等的溶剂热法^[9]等。相比目前的制备方法，水热法是比较成熟的一种合成方法，有着操作简单、条件可控、稳定性好等优点。zhu等人以 柠檬酸和乙二胺为碳源通过一步水热法合成了量子产率高达80％的碳量子点，并将此碳量子点成功运用于油墨打印和fe³ 离子的检测。du等人以柠檬酸和二甘醇胺为原料利用水热法制备了量子产率为19．2％的碳量子点^[12]。利用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见分光光度计及荧光分光光度计表征碳量子点的形貌、化学成分、官能团以及荧光性能^[11]。

碳点的制备方法有多种，具体按碳点的原料来源可归结为两类: 无机碳源和有机碳源^[16]。无机碳源的材料有煤炭^[1]、甘油^[2]等；而有机碳源有山竹壳^[3]、香蕉某些部分^[6]、石榴籽^[4]、落叶松木^[8]、柠檬酸^[21]、玫瑰萝卜^[19]、大蒜^[10]、柳絮^[6]等。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）椰树枝叶基碳量子点的制备：

以椰树枝叶为原料，采用水热法，高温碳化椰树枝叶，制备出能发射蓝色荧光的碳量子点；

4. 研究创新点

本课题的特色与创新主要包括以下方面：

1）选用天然物质作为碳源，来源广泛，绿色环保，制备过程绿色无污染；

2）碳量子点荧光效果好，基于猝灭原理可检验处溶液中是否含有重金属离子如fe³ 或cu² 。