类石墨相氮化碳量子点的制备及光电性能分析文献综述

 2024-06-13 11:06
摘要

类石墨相氮化碳量子点作为一种新型的碳基纳米材料,凭借其独特的二维平面结构、良好的生物相容性、优异的光电性能以及低廉的制备成本等优势,近年来在光催化、生物成像、传感器等领域引起了广泛的研究兴趣。

本综述首先介绍了类石墨相氮化碳量子点的结构、性质以及制备方法,并对不同制备方法的优缺点进行了比较分析。

随后,文章重点综述了类石墨相氮化碳量子点的光电性能及其影响因素,详细阐述了其在光催化降解污染物、生物成像以及传感器等领域的应用进展,并探讨了该材料在未来发展面临的挑战和机遇。

最后,对类石墨相氮化碳量子点的未来发展方向进行了展望。


关键词:类石墨相氮化碳量子点;制备方法;光电性能;应用

1.引言

近年来,随着纳米科技的迅猛发展,量子点作为一种尺寸小于10纳米的半导体纳米晶体,由于其独特的量子尺寸效应、表面效应等特性,展现出许多不同于块体材料的光学、电学以及催化等性质,在光电器件、生物医药、催化等领域展现出巨大的应用潜力,成为材料科学领域的研究热点。


类石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型的非金属半导体材料,由于其独特的二维平面结构、良好的热稳定性和化学稳定性、优异的光电性能以及低廉的制备成本等优势,近年来在光催化、能源存储与转化、生物医药等领域引起了广泛关注。

类石墨相氮化碳量子点(g-C3N4QDs)是将g-C3N4材料进行纳米化处理后得到的一种零维纳米材料,其不仅继承了g-C3N4材料的优异性能,而且由于量子尺寸效应和表面效应,展现出更优异的光电性能和催化活性,在光电器件、生物成像、催化等领域具有更广泛的应用前景。

2.类石墨相氮化碳量子点的研究概况

自2012年Zhang等人首次报道了g-C3N4量子点的制备及其优异的光催化性能以来,g-C3N4量子点的研究迅速成为材料科学领域的研究热点。

近年来,研究人员发展了多种制备g-C3N4量子点的方法,例如热氧化剥离法、化学氧化剥离法、超声剥离法、水热法、溶剂热法等。

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