微波辅助法合成荧光碳点及其光学性质的研究

【摘要】荧光碳点作为碳纳米材料领域中的一名新成员,因其独特的光学和电学性质以及潜在的应用价值开始备受人们的关注。相比于传统的荧光染料和量子点,碳点具有荧光稳定性好,生物相容性强,毒性低,耐光漂白,发射波长可调控以及粒径小等特点。除此之外,碳点的制备过程比较简单,无需复杂的制备过程和昂贵的仪器,制备原料比较廉价等优点也使得碳点被广泛的研究与应用。本论文中我们采用了微波辅助合成的方法,通过控制反应时间和温度,得到了碳化程度不同的碳点。在此基础上,我们研究了碳点的荧光性质和非线性光学性质。本论文工作主要分为以下五部分：1.背景介绍和文献综述。2.本文主要采用微波辅助的方法,以丙三醇和3-氨基丙基三乙氧基硅烷为原料,一步法成功制得荧光碳点,并通过改变反应温度和反应时间来控制碳点的碳化程度。最后我们对所合成的碳点分别进行了形貌,表面结构和光学性质三个方面的表征。3.采用了开孔Z-扫描的技术初步研究了碳点在溶液中的非线性光学性质。结果表明,不同反应条件下制备的碳点均表现出了明显的饱和吸收性质,碳化程度不同对碳点的非线性光学性质有较大影响。所合成的碳点对波长为532nm的纳秒脉冲激光的非线性光学响应既包括饱和吸收,又包括自由载流子吸收引起的反饱和吸收。溶液的线性透过率,溶剂以及激光的能量都对碳点的非线性光学性质产生影响。4.采用了开孔Z-扫描的技术研究了碳点薄膜的非线性光学性质。发现碳点薄膜对532nm的脉冲光同样具有明显的非线性光学响应,显示了这类物质的应用潜力。5.我们对本论文所得到的结论进行了总结,并展望了所制备的碳点在非线性光学这个领域中的应用前景。
【作者】刘云侠；
【导师】王强；
【作者基本信息】兰州大学，物理化学，2014，硕士
【关键词】荧光碳点；微波辅助；非线性光学；饱和吸收；Z-扫描；

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