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在当今科研中,环境友好型生物合成碳点意义重大。研究人员开发出从槟榔叶提取染料,经无添加剂水热法合成高量子产率碳点的新方法。该碳点毒性低、荧光强、光稳定性好,在未来安全墨水应用潜力巨大。
环境友好的生物合成碳点(Carbon Dots,CDs)具备多样的化学和物理性质,在当今科学研究中占据重要地位。本研究采用一种全新方法,先从槟榔叶中提取染料,随后通过快速且无添加剂的基于染料的水热过程,合成出具有高量子产率的碳点。
研究人员运用紫外 - 可见光谱(UV - visible)、光致发光光谱(Photoluminescence,PL)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared,FTIR)、拉曼光谱(Raman)以及 X 射线光电子能谱(X - ray photoelectron spectroscopy)对合成的碳点进行表征。碳点的紫外 - 可见光谱在 233nm 和 294nm 处呈现两个主要吸收峰,且在 342nm 处有拖尾,这分别对应着 π→π和 n→π跃迁。不同激发波长下的 PL 光谱在 465nm 处展现出一个宽峰,这归因于碳点的表面缺陷态。FTIR 光谱证实了样品中存在多种功能基团。透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,TEM)图像显示合成了平均直径为 3.4nm 的碳点。能量色散 X 射线光谱(Energy - dispersive X - ray,EDAX)分析表明,制备的样品中含有碳(C)和氧(O)元素 。
合成的碳点具有低毒性、强荧光以及出色的光稳定性,这使其作为生物相容性荧光墨水,在未来的安全应用领域展现出巨大潜力。