[发明专利]微波辐射法制备双色石墨烯量子点的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双色石墨烯量子点的微波制备方法。

背景技术

石墨烯以其良好的性能在各领域兴起了研究热潮，其中对石墨烯及其衍生物的荧光性质的研究也引起了科学家越来越多的兴趣。但是，由于石墨烯是零带隙材料，因此其荧光效应几乎是不可能观察到的(参见：Eda，G.；Lin，Y.Y.；Mattevi，C.；Yamaguchi，H.；Chen，H.A.；Chen，I.S.；Chen，C.W.；Chhowalla，M.Adv.Mater.2010，22，505；Loh，K.P.；Bao，Q.；Eda，G.；Chhowalla，M.Nature Chem.2010，2，1015.)因此探索能使石墨烯产生能隙的方法就引起了研究者的广泛关注，这些方法包括掺杂(参见：Jeon，K.J.；Lee，Z.；Pollak，E.；Moreschini，L.；Bostwick，A.；Park，C.M.；Mendelsberg，R.；Radmilovic，V.；Kostecki，R.；Richardson，T.J.；Rotenberg，E.ACS Nano 2011，5，1042.)，或将氧化石墨烯部分还原或表面钝化(参见：Chen，J.L.；Yan，X.P.J.Mater.Chem.2010，20，4328；Mei，Q.S.；Zhang，K.；Guan，G.J.；Liu，B.H.；Wang，S.H.；Zhang，Z.P.Chem.Commun.2010，46，7319.)，或切割石墨烯原材料获得纳米尺度的石墨烯量子点从而获得能隙并产生荧光(参见：Li，Y.；Hu，Y.；Zhao，Y.；Shi，G.；Deng，L.；Hou，Y.；Qu，L. Adv.Mater. 2011，23，776；Pan，D.Y.；Zhang，J.C.；Li，Z.；Wu，M.H.Adv.Mater.2010，22，734；Shen，J.；Zhu，Y.；Chen，C.；Yang，X.；Li，C.Chem.Commun.2011，47，2580；Zhu，S.；Zhang，J.；Qiao，C.；Tang，S.；Li，Y.；Yuan，W.；Li，B.；Tian，L.；Liu，F.；Hu，R.；Gao，H.；Wei，H.；Zhang，H.；Sun，H.；Yang，B.Chem.Commun.2011，47，6858.)。

实验及理论研究表明，石墨烯量子点(尺寸低于10nm)相较于石墨烯纳米带具有更显著的边缘效应以及更强的量子限域效应(参见：Pan，D.Y.；Zhang，J.C.；Li，Z.；Wu，M.H.Adv.Mater.2010，22，734；Zhu，S.；Zhang，J.；Qiao，C.；Tang，S.；Li，Y.；Yuan，W.；Li，B.；Tian，L.；Liu，F.；Hu，R.；Gao，H.；Wei，H.；Zhang，H.；Sun，H.；Yang，B.Chem.Commun.2011，47，6858.)。这些性质有望赋予石墨烯量子点一些难以在其它半导体材料上观察到的独特性能(参见：Yan，X.；Cui，X.；Li，L.S.J.Am.Chem.Soc.2010，132，5944.)。此外，石墨烯量子点还具有较低的细胞毒性，良好的水溶性、稳定的荧光、优异的生物相容性、较高的比表面积、优良的导电性和能隙可调性，这些性质使得石墨烯量子点在光电器件，生物传感及成像等方面极具应用前景(参见：Li，Y.；Hu，Y.；Zhao，Y.；Shi，G.；Deng，L.；Hou，Y.and Qu，L.Adv.Mater.2011，23，776；Zhu，S.；Zhang，J.；Qiao，C.；Tang，S.；Li，Y.；Yuan，W.；Li，B.；Tian，L.；Liu，F.；Hu，R.；Gao，H.；Wei，H.；Zhang，H.；Sun，H.；Yang，B.Chem.Commun.2011，47，6858.)。