类石墨相氮化碳量子点的制备及光电性能分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，纳米材料由于其独特的物理化学性质和广阔的应用前景而备受关注，其中，量子点作为一种新型的零维纳米材料，由于其尺寸效应和量子限域效应，展现出许多优异的性质，例如量子效应、高的比表面积、可调的光学性质等，在光电器件、催化、生物成像等领域具有巨大的应用潜力。

类石墨相氮化碳(g-c3n4)作为一种新型的非金属半导体光催化材料，由于其具有良好的化学稳定性、热稳定性、可见光响应范围广、成本低廉、环境友好等优点，近年来在光催化领域受到了广泛的关注。

然而，块体g-c3n4也存在一些不足，例如比表面积小、光生电子-空穴对复合率高等，限制了其在光催化领域的应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在g-cnqds的制备及应用方面开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

中国科学院理化技术研究所的研究团队在g-cnqds的制备和光催化性能方面取得了一系列重要成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.研究g-cnqds的制备方法，探索简单、高效、可控的制备工艺，并通过控制实验条件，获得尺寸均一、分散性好、光电性能优异的g-cnqds。

2.对制备的g-cnqds进行形貌、结构、组成和光电性能等方面的表征，分析其结构与性能之间的关系。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用多种实验方法和技术手段，具体如下：1.材料制备：采用化学剥离法制备g-cnqds，具体步骤包括：将一定量的块体g-c3n4加入到浓硫酸中，超声处理一定时间，然后加入去离子水，离心分离，得到g-cnqds溶液。

2.材料表征：采用透射电子显微镜(tem)、x射线衍射仪(xrd)、原子力显微镜(afm)、傅里叶变换红外光谱仪(ftir)、紫外-可见分光光度计(uv-vis)、荧光光谱仪(pl)等对制备的g-cnqds进行形貌、结构、组成和光电性能等方面的表征。

3.光电性能测试：采用紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪、时间分辨荧光光谱仪、量子产率测试仪等对g-cnqds的光吸收、荧光发射、荧光寿命、量子产率等光电性能进行测试。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.采用简单、高效、可控的化学剥离法制备g-cnqds，为g-cnqds的大规模制备提供了一种新的思路。

2.系统研究了g-cnqds的光电性能，并探讨了其光电性能的影响因素，为g-cnqds的应用提供理论依据。

3.探索了g-cnqds在光催化领域的应用，为环境污染治理提供了一种新的方法。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]张晓静,张淑娟,刘佳,等.共轭聚合物量子点复合材料在生物传感中的应用[j].化学进展,2019,31(01):24-39.

[2]唐青,王斯琰,付欣,等.石墨相氮化碳量子点基荧光探针在生物传感分析中的应用[j].分析化学,2022,50(08):1261-1272.

[3]吴雨航,王震宇.石墨相氮化碳量子点的制备及其应用[j].无机材料学报,2020,35(04):361-372.