碳量子点,一种碳颗粒,也叫碳点或碳纳米点,是一种新的纳米材料。碳量子点最显著的性质是其荧光性质,对于未分离碳点,发射波长随激发波长的改变而改变,对于纯化的碳点,其发射波长具有激发独立性。目前方法合成的碳点都是由不同相对分子质量粒子组成的混合物,具有很强的紫外吸收峰,其荧光谱图大多是很宽的,发射谱覆盖了可见波长区域。因此有必要采取有效的方法对范围比较宽的碳点进行纯化以得到相对分子质量比较集中的碳点。第一章主要介绍了碳量子点的制备方法,常见表征方法和纯化方法。碳量子点的合成方法分为自上而下碳点合成法,自下向上碳点合成法,表征手段有质谱,X射线衍射,X射线光电子能谱,透射电镜及核磁共振。碳量子点的纯化方法,包括常规物理法及现代色谱法。最后提出了本研究课题的目的。第二章介绍了荧光碳量子点的合成及初步纯化研究。反应温度及反应时间对碳量子点的性质的影响。研究了荧光碳量子点的初步透析。介绍了制备色谱的条件,包括流速,洗脱剂。以甲醇和水为溶剂对碳量子点进行处理。对未分离碳量子点进行紫外,红外,荧光及质谱表征。分别探索了以甲醇为溶剂和以水为溶剂碳量子点的纯化及性能研究。第三章介绍了荧光碳量子点的应用。主要内容为未分离荧光碳量子点对Hg²⁺的检测,包括未分离荧光碳量子点检测Hg²⁺的线性范围,线性范围为0.01-100μM,未分离荧光碳量子点检测Hg²⁺的LOD。分离后的荧光碳量子点对Hg²⁺的检测,包括分离后的荧光碳量子点检测Hg²⁺的线性范围,分离后的荧光碳量子点检测Hg²⁺的LOD为1nM。第四章主要介绍毛细管电泳对碳量子点的初步研究。包括缓冲溶液种类及pH值对毛细管电泳分离碳量子点的影响研究,毛细管电泳分离经凝胶色谱柱一次分离的碳量子点。毛细管电泳分离经凝胶色谱柱两次分离的碳量子点。第五章包括本研究内容的结论与展望。