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石墨烯因具有良好的导电能力和高的机械强度,使石墨烯基荧光复合材料在太阳能电池器件、LED显示器等很多领域表现出美好的应用前景。本研究采用了一步水热合成等方法制备了氧化石墨烯与有机荧光分子、棒状纳米晶体、微球状半导体晶体以及核/壳式半导体纳米晶体复合材料。利用透射电镜、扫描电镜、红外光谱仪等仪器对复合材料的结构和形貌进行分析、表征和测试,并对其荧光性能及光催化降解RhB进行分析和评价。 采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯载体。TEM和AFM分析表明氧化石墨烯厚度为1nm左右。通过对氧化石墨烯的酰氯化改性,与异硫氰酸荧光素(FITC)复合形成石墨烯基有机荧光素GO-FITC复合材料。荧光发射光谱显示该复合材料的荧光相对于纯FITC发生了7nm的蓝移与一定程度的猝灭,经分析表征证实其为GO与FITC之间发生了能量转移所致。对FITC和GO-FITC复合材料进行了光降解RhB的活性检验。研究发现,复合材料在15min内对RhB产生明显的降解效果。只是最终溶液中仍残留有FITC。 利用水相法与水热法相结合的方法制备了半胱氨酸(L-cysteine)稳定的棒状CdTe纳米晶体。以酰氯化的氧化石墨烯为载体,通过共价键连接得到GO-CdTe复合材料。TEM表征显示,CdTe纳米棒长度为200-300nm,直径为20nm左右。CdTe的荧光性能在复合之后发生完全猝灭,通过密度泛函理论分析认为猝灭的原因是由于长度和直径比较大的CdTe纳米棒受到激发后与GO发生电子转移。纯CdTe纳米棒与GO-CdTe复合材料的光催化降解RhB实验表明二者的光催化能力较弱,反应4h后即失去催化活性。此因半胱氨酸稳定的CdTe纳米棒容易在可见光下发生光腐蚀与团聚所致。 采用水热一步法在氧化石墨烯表面原位生长CdS微球制备了RGO-CdS复合材料。SEM与TEM分析显示CdS微球在600nm作用,且在氧化石墨烯表面分散均匀。荧光光谱显示,复合材料具有较强的荧光发射,分别在560nm和610nm处有发射峰。复合材料在75min内将RhB降解了99％,且重复三次后仍然具有很高的催化活性,表现出较强的光催化能力,且RGO-CdS的光催化效率大于纯的CdS微球。态密度理论分析认为,催化能力提高的原因是氧化石墨烯在复合材料中既可以作为催化剂的载体,又可以有效的分离光生电子与空穴,阻止了激子发生复合,进而提高了光催化能力。 通过两步水相法得到核/壳式CdTe/CdS纳米半导体晶体。以氧化石墨烯为载体,通过化学偶联将CdTe/CdS与GO复合形成GO-CdTe/CdS复合材料。并将作为核的CdTe纳米晶体与GO复合得到了GO-CdTe复合材料。TEM分析显示, CdTe核在3nm左右,CdTe/CdS在20nm左右。荧光光谱显示CdS外延层的生长使得荧光发生轻微的红移,且强度增大。GO-CdTe/CdS复合材料主要荧光发射来自CdTe/CdS。对RhB的光催化降解结果显示,GO-CdTe/CdS的降解效率明显高于GO-CdTe复合材料。但由于该复合材料的稳定性和抗光腐蚀能力较差,导致重复使用率降低。