含氮石墨烯量子点的制备及其光学性质研究

来源期刊：无机材料学报2016年第10期

论文作者：张东梅 田磊 郭慧林

文章页码：1123 - 1128

关键词：石墨烯量子点;水热法;氮掺杂;光学性质;

摘    要：采用水热法一步合成了含氮石墨烯量子点（NGQDs）,通过原子力显微镜（AFM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）等对NGQDs的形貌和组成进行表征,并进一步通过紫外–可见光谱（UV-Vis）、荧光光谱（PL）等手段研究了NGQDs的光学性质。AFM和TEM分析结果表明,NGQDs尺寸约为8.9 nm、厚度为0.6².0 nm（即1³个碳原子层）。XPS分析结果表明NGQDs中氮含量约为17%,且氮元素主要以"吡咯N"形式存在。光谱学实验表明,NGQDs的激发光谱与吸收光谱基本一致,且其发射光谱与激发波长之间不存在依赖关系。此外,NGQDs的量子产率为¹8%,并随着含氮量的增加而增加,且其荧光寿命衰变曲线可以被拟合成很好的双指数衰变曲线（τ₁=2.93 ns,τ₂=9.00 ns）,表明NGQDs有两种发色源,即边缘富有含氧官能团的sp²碳簇和含氮五元环–吡咯环。