蓝藻碳量子点/纳米纤维素/聚乙烯醇复合薄膜的制备及性能研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

传统半导体量子点由于在生产过程中会使用重金属,而具有较高毒性。

碳量子点是一种尺寸在10nm 以内,且单分散性的准球形荧光碳纳米材料。

它克服了传统量子点高毒性的缺点,且在制备过程上也更加简易。

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2. 国内外研究现状分析

碳量子点是由分散的类球状颗粒组成,尺寸在10nm以内,是一种具有尺寸相关的荧光碳纳米材料[1]。

碳量子点的合成方法有很多种,大致分为两类:自上而下和自下而上。

自上而下主要是通过物理或化学方法将大尺寸的碳骨架粉碎生成碳量子点的方法,主要包括电弧放电法、电化学氧化法和激光烧蚀法;自下而上则是以一些有机分子作为碳源来合成碳量子点,主要包括模板法、微波消解合成法、水热法、超声震荡法以及强酸氧化法等,其中应用最广泛的是水热法和微波辅助热解法[2]。

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3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容: (1)制备蓝藻基量子点:首先将新鲜蓝藻干燥制成粉末作为主要碳源,主要采用水热法和高温热解法制备蓝藻基量子点。

具体制备:将含水率在10%以下的蓝藻粉末过筛70目,量取60ml超纯水和20ml丙三醇(体积比为3:1),加入70目蓝藻粉2g进行混合,在水浴锅中常温搅拌15min,转速为350r/min。

再在混合物中滴加0.67ml氨水进行氮掺杂,在水浴锅中常温搅拌15min,转速为350r/min。

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4. 研究创新点

本课题的特色与创新主要包括以下方面:1)选用蓝藻作为碳源,来源广泛,绿色环保,利于环境治理;2)选用水热法作为实验主要制备方法,操作简便,制备过程绿色无污染;3)蓝藻基碳量子点/PVA/纳米纤维素复合薄膜目前研制人员较少,立意新颖,荧光薄膜可以扩展防伪应用邻域。

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