关键词： 分子印迹技术   碳量子点   荧光猝灭   甲硝唑  

摘要： 采用水热合成法,以生物质废弃物玉米棒为碳源,合成了一种碳量子点。将碳量子点作为荧光组分,通过分子印迹技术,采用溶胶凝胶法一步合成了碳量子点分子印迹复合材料(CQDs@MIPs)。通过傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对该材料进行表征。考察了反应时间、反应温度和反应物的质量比对碳量子点荧光强度的影响,以及激发波长、结合时间、溶剂和pH等条件对CQDs@M IPs荧光性能的影响。应用CQDs@M IPs,用荧光猝灭法对蜂蜜中的甲硝唑进行检测,在最优条件下,检测甲硝唑线性范围为25~1000 nmol/L,检出限为7.2 nmol/L,样品的加标回收率为92.3%~95.1%,相对标准偏差为2.5%~4.6%。

关键词： 手性共价有机框架材料   色谱固定相   手性拆分机理   量子化学计算  

摘要： 为探究手性共价有机框架材料6(Chiral Covalent Organic Frameworks 6,CCOF6)色谱固定相的手性拆分机理,首先运用ORCA程序对CCOF6及4对手性对映体进行结构优化,然后使用AutoDock程序对CCOF6及各对映体分子进行分子对接,获得CCOF6与对映体相互作用的初始构型;采用ORCA程序(B3LYP泛函,带DFT-D3校正,轨道基组为def2-TZVP,def2/J作为RI-J的辅助基组,RIJCOSX用来加速计算)对初始构型进行能量计算,以最终确定CCOF6与对映体的相互作用构型,并获得相应的结合自由能和结合自由能差;使用Multiwfn程序对ORCA结果进行独立梯度模型分析,并应用视觉分子动力学程序可视化展示CCOF6与对映体的弱相互作用。结果表明:①在计算结合自由能方面,考虑了溶剂效应的ORCA计算方法比不考虑溶剂效应的ORCA以及AutoDock计算方法更为精确;②CCOF6色谱固定相与对映体之间的结合自由能差绝对值越大,对映体的选择性因子也越大,然而对映体的分离度不一定会越大;③除S-1-苯基-1-丙醇是以羟基和CCOF6的醚键发生相互作用外,其他对映体皆为羟基与CCOF6的羰基发生相互作用,且S-1-苯基-1-丙醇与CCOF6的结合力最弱;④结合对映体的出峰时间和其与CCOF6的结合自由能大小可以推断,正己烷/异丙醇流动相对1-苯基-1-丙醇的洗脱能力最弱,正己烷/异丙醇流动相对1-苯基-2-丙醇的洗脱能力次弱;⑤除了S-1-苯基-1-丙醇出峰时间迟于R-1-苯基-1-丙醇,其余对映体均为R型出峰时间迟于S型。

关键词： 石墨烯量子点   超级电容器   电极材料   纳米复合材料  

摘要： 石墨烯量子点(Graphene quantum dots,GQDs)自2008年首次被科学家发现以来,其制备方法和应用研究一直广受关注。随着科学技术的快速发展,人们对碳材料的研究从一开始的三维石墨、二维石墨烯,到一维碳纳米管,再到现在的准零维石墨烯量子点,经历了一个相对漫长的过程。石墨烯量子点具有特殊的物理和化学性质,比如量子限域效应、边缘效应、生物相容性、光致发光和电致发光等,使其在能量转换和存储、光电催化、荧光传感器、载药、生物成像和治疗诊断中的应用受到越来越多的关注。超级电容器是一种常见的储能装置,以充放电时间快、功率密度大和使用温度范围宽著称。基于碳材料的双电层电容和基于过渡金属氧化物、导电聚合物的法拉第赝电容材料是目前研究的热点问题,而石墨烯量子点作为碳材料家族的新秀,已经被应用在超级电容器电极材料中,或为单体材料,或与其他纳米材料复合,都表现出优异的性能。石墨烯量子点的主要制备方法有“自上而下”和“自下而上”两种。其中,“自上而下”法是将大尺寸的石墨烯及其他碳材料切割成小尺寸的量子点,而“自下而上”是以分子为前体,在一定条件下合成量子点。为了发挥石墨烯量子点和其他碳材料、过渡金属氧化物、导电聚合物等之间的协同作用,通过一步或者两步反应合成了石墨烯量子点与三维石墨烯、碳纳米管、活性炭、二氧化锰、二氧化铈、钴酸镍、聚苯胺等物质的纳米复合材料,其电化学性能优于单体材料,在很大程度上提高了超级电容器的整体性能。本文归纳了石墨烯量子点在超级电容器电极材料中的应用研究进展,分别对石墨烯量子点的制备方法、石墨烯量子点及其纳米复合材料作为超级电容器电极材料进行了介绍,为制备比电容高、能量密度高、循环稳定性优异和环境友好的新型超级电容器提供参考。

关键词： 稀土钙钛矿   凹凸棒石   碳量子点   光氧化脱硝  

摘要： 以硝酸镨、硝酸铁、柠檬酸为主要原料,提纯后的凹凸棒石(ATP)作为载体,采用溶胶−凝胶−浸渍法制备碳量子点(CQDs)修饰PrFeO3/ATP复合材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射谱(UV-Vis DRS)及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等对复合材料的形貌结构进行表征,考察不同CQDs负载量对复合材料光催化氧化脱硝性能的影响。结果表明:CQDs的引入显著提高了复合材料的脱硝性能,当CQDs负载量为4%(质量分数)时,CQDs/PrFeO3/ATP复合材料对NO的光氧化活性最高,转化率达到85%。提出可能的机理在于:PrFeO3受到可见光的照射激发产生的电子从价带跃迁至导带,光生电子迅速迁移到CQDs上并产生超氧自由基,空穴仍然留在PrFeO3的价带,二者具有强氧化性将NO氧化成NO3-。CQDs的引入促进了光生电子与空穴的分离,同时扩展了复合材料的光谱吸收范围,凹凸棒石表面的微孔结构也有利于NO气体的吸附增加其与活性组分的接触,这种协同效应使得复合材料的光催化脱硝性能得到提高。

关键词： g-C3N4量子点   复合材料   光催化   降解  

摘要： g-C3N4量子点(CNQDs)是一种新型的零维材料,极小的尺寸赋予了它独特的光学性能。将CNQDs与其他半导体材料复合可以显著提升复合材料的光催化性能,在光催化领域具有很大的应用潜力。介绍了CNQDs复合材料的制备方法及其在降解污染物和光催化制氢方面的应用,并分析了影响复合材料光催化性能的因素,对CNQDs复合材料的发展前景进行了展望。

关键词： N-GQDs   有机/无机杂化材料   自组装   凝胶  

摘要： 由阳离子表面活性剂(DODA,双十八烷基二甲基溴化铵)与表面为负电荷的氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)通过静电相互作用形成了一种含N-GQDs的有机/无机杂化材料。该杂化材料在非极性有机溶剂(如十二烷)中能成凝胶。扫描电子显微镜(SEM)显示其自组装成花状结构。

关键词： 逆势增长   产业化能力   新材料产业   持续增长   人工智能   显示材料   量子点   新能源  

摘要： 显示产品是信息时代的“交互窗口”。未来,随着5G和人工智能等技术的普及,显示产品市场规模仍将持续增长,对新型显示技术、新型显示材料的需求也会不断提升。近年来,量子点显示以其较高的色域及较为成熟的材料产业化能力成为新型显示的主力军,并在生物、新能源等领域展现出较大应用前景,成为国内外重点关注的新材料产业领域之一。2020年,全球电视出货量受到新冠肺炎疫情抑制,预估年衰退5.8%,达2.052亿台。但受惠于“宅经济”需求发酵,量子点产品呈现逆势增长趋势,预计全年出货量年增长41.8%,达827万台。本文将简要介绍量子点材料技术原理及其在显示领域的发展现状与未来趋势。

关键词： 强关联体系   缪子自旋旋转/弛豫   量子自旋液体  

摘要： 量子自旋液体是一种新奇的磁性物态。由于极强的量子涨落,直至零温都不会出现长程序。量子自旋液体的基态不能用序参量描述,并且缺少对称性破缺,因此该物态的实现打破朗道理论的范式。对于量子自旋液体的研究有助于理解高温超导的机理,并且可以被应用在量子计算和量子信息中。目前,尽管理论上有了长足的发展,但仍旧没有任何一个材料被证实为量子自旋液体。因此,探测和确认一个真正的量子自旋液体材料是当前的研究重点。缪子自旋弛豫是一个对磁场极为敏感的实验技术,被广泛应用于量子自旋液体候选材料的研究中。该技术可以观测基态中是否存在磁有序,测量系统中的涨落频率,这两点都是表征量子自旋液体的重要性质。本文简要介绍了量子自旋液体态和缪子自旋弛豫技术,回顾了近期在不同体系的量子自旋液体候选材料中的实验结果,特别是缪子自旋弛豫的成果。这些体系包括一维反铁磁海森堡链(苯甲酸铜),三角格子(YbMgGaO4,NaYbO2和TbInO3),笼目格[ZnCu3(OH)6Cl2和Tm3Sb3Zn2O14],蜂窝状格子(Na2IrO3和α-RuCl3),以及烧绿石结构(Tb2Ti2O7,Pr2Ir2O7和Ce2Zr2O7)。

关键词： 防伪印刷   印刷材料   纤维纸   绿色环保   碳量子点   印刷质量   墨水   纸基材料  

摘要： 随着科技发展,人们在不断寻找更加绿色环保的印刷材料,力求无污染、节能,并且更好地保证印刷质量。于是,绿色环保,具有良好荧光效果的碳量子点逐渐引起了人们的关注。本文对碳量子点墨水在纤维纸基防伪印刷中的可印刷性及荧光效果进行了分析测试,验证了其作为防伪墨水印刷清晰明亮的图案的可行性。