生物质荧光碳点的制备及用于金属离子检测研究开题报告

1. 研究目的与意义

碳点（碳量子点）通常是指尺寸小于10nm的碳纳米颗粒，是由密集排列的碳原子形成的一类新的碳同素异形体，排列成具有荧光性质的球形颗粒。在光照的情况下可以发出明亮的光，碳点通常在蓝色范围内发出荧光，然而，有一些碳点也能发出不同颜色的荧光，可以通过调整它们的大小和表面特性来合成。碳点中可能存在氧，氢等元素。碳点具有生物相容性和环境友好性，不含重金属离子和有毒元素。碳点表面覆盖许多官能团或钝化剂，使其具有高量子产率，且碳点的化学稳定性高，水溶性好。由于碳点的合成成本低，量子产率高，来源丰富，细胞毒性低，化学和光稳定性优越，故一般被认为是生物传感，生物成像和其他生物相关应用的潜在候选物。纤维素是地球上存量最为丰富的天然材料，将纤维素作为碳源并且探索环保的制备工艺制备高量子产率的碳点将是一个很有意义的工作。

2. 国内外研究现状分析

传统的纤维素材料生产方法主要采用黏胶法和铜氨溶液法. 其中，黏胶法从 1904 年在英国建厂生产至今已有 100 多年的历史，其工艺成熟，至今仍然在再生纤维素生产领域占主要地位.

1998 年，isogai 等 发现低分子量的纤维素在 naoh 水 溶 液 中 经 冷 冻 处 理 可 溶 解.

1976 年加拿大的gray 等人首先报道了羟丙基纤维素(hpc)的水溶液在足够大浓度下可观察到胆甾型液晶形成.

3. 研究的基本内容与计划

1、 以纤维素作为制备的碳点的材料，探讨其预处理对碳点制备的影响，如球磨，酸（碱）处理等方式。

2、结合实验室现有条件探索制备荧光碳点的工艺，以管式炉烧结作为工艺，将离子液体作为制备碳点的助剂。

4. 研究创新点

将纤维素作为制备碳点的碳源，以管式炉烧结作为制备工艺，将离子液体作为制备碳点的助剂制备高量子产率的荧光碳点。利用tem、荧光光谱、红外、xrd、拉曼等技术手段对所制备的碳点进行表征。

研究工作的总体安排及预期进度:

2018.1-2018.2 完成相关文献的检索与阅读,并探索荧光碳点制备的工艺条件；