從不同豐度的碳質材料中形成碳量子點和石墨烯納米片

來自印度CSIR-東北科學技術研究院等的研究人員在2020年的《Diamond and Related Materials》雜志上發(fā)表了題為“Formation of carbon quantum dots and graphene nanosheets from different abundant carbonaceous materials”的文章。

原文摘要：碳量子點（CQD）和石墨烯納米片（GN）是最受關注的熒光碳納米材料，其具有特殊的光學和理化特性，在化學傳感、生物醫(yī)藥、半導體設備、光學催化以及電催化中具有廣泛的應用。本文作為可行性研究，主要目的是探索從便宜且豐富的碳源，如煤炭、石油焦、石墨以及基于煤的腐殖質中，通過水熱技術，合成納米結構的高附加值碳產品，如CQD和GN。通過工業(yè)分析和最終分析，評估了原料的理化性質。使用高分辨率透射電鏡（HR-TEM）、拉曼光譜、X射線光電子光譜（XPR）、傅里葉紅外光譜（FT-IR）、X射線粉末衍射儀（XRD）、UV可見光（UV-Vis）以及熒光分光光度計（FL）等方法，分析碳納米結構的理化參數(shù)，以更好地了解碳量子點和石墨烯納米片的形成。HR-TEM分析顯示，從不同碳源合成的CQD的尺寸范圍為3-6.5nm。合成的碳納米材料的量子產量約為2-22%。合成的基于碳的納米材料（即CQD和GN）可有效用于有害的2-硝基酚類化合物（2-NP）的光降解，CQD和GN的效率分別為80.79%和82.53%。本研究提供了一種簡單且環(huán)保的技術，可使用豐富的低級煤和其它碳質材料，大規(guī)模制備典型的CQD和GN，用于光催化應用。

文中，合成碳納米材料（CQD和GN）時，使用KrosFlo® KR2i 切向流過濾系統(tǒng)，以TFF方式，對獲得的CQD和GN進行純化，以去除合成過程中形成的雜質副產物。

原文：M.Saikia, T.Das, N.Dihingia, et al., Formation of carbon quantum dots and graphene nanosheets from different abundant carbonaceous materials. Diamond and Related Materials.2020, https://doi.org/10.1016/j.diamond.2020.107813.

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