导　　师： 钱丽颖

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着社会的不断发展,环境污染日益加剧,通过量子点光催化处理环境污染物和化学传感监测水中污染物,从而改善环境日益成为人们关注的热点。半导体量子点（QDs）因独特的光电性质在光催化和化学传感领域有着得天独厚的优势。但是单一存在的量子点,在实际应用时存在诸多问题,如制备方法复杂、易团聚、尺寸不可控、生物相容性不好等缺点,限制了其进一步应用。生物质资源,如纤维素、β-环糊精（β-CD）等,有着众多的活性位点,如羟基、羧基等,这使得生物质原料成为很好的复合半导体量子点的材料。本文将生物质资源（纤维素和β-CD）与无毒的半导体ZnS量子点结合起来,通过简单的方法制备得到具有优异荧光性能和生物相容性良好的生物质基量子点复合材料,主要研究了复合材料在光催化领域、化学传感领域的应用,并通过仪器表征了其基本性能。1、以纤维素织物纤维为基材,然后通过一步水热法,将ZnS量子点负载于纤维素纤维上,制备得到光催化性能良好的ZnS量子点纤维素复合材料。当水热反应条件为Zn2+浓度:0.075 mol/L,水热温度:180℃,水热时间:12 h时,量子点有最佳的负载率9.4%。实验结果表明:复合材料30 min光催化甲基橙降解率为83%,且复合材料具有良好的光催化循环性能,循环使用6次的光催化降解率依然可以达到59%。同时,纤维素纤维表面的量子点分布均匀,并无大的团聚现象,荧光性能优异,在380 nm激发波长下具有最大的荧光发射,光致发光颜色为蓝光。2、以纤维素织物纤维为基材,在简单的一步水热反应下将ZnS量子点和石墨烯组装起来,同时将其负载于纤维素纤维表面,并在此过程中掺杂过渡金属锰,从而得到了光催化活性进一步增强的ZnS/GO和Mn:ZnS/GO/纤维素复合材料。实验结果表明:两种复合材料具有优异的光催化活性,且光催化过程遵循一级反应动力学,15 min内就可将甲基橙几乎光降解完全,循环使用10次后,光催化降解率依然可以达到57%。同时,ZnS QDs和Mn:ZnS QDs粒径均一,分散在纤维表面的石墨烯片层上,并没有明显的团聚现象。3、以N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）为交联剂,通过简单的一步酯化反应得到巯基化β-CD,然后通过水相合成法,得到具有化学传感功能的β-CD-NAC/ZnS量子点复合材料。实验结果表明:β-CD和NAC通过酯化反应,得到了巯基化的β-CD（β-CD-NAC）。制备得到的β-CD-NAC/ZnS量子点复合材料发蓝光,荧光特性优异,且β-CD的存在很好的减少了ZnS QDs的团聚,分散均匀性好,其粒径多在10 nm以下。基于β-CD-NAC/ZnS量子点复合材料的荧光猝灭,开发了一种无毒、绿色环保的检测对硝基苯酚（4-NP）荧光传感平台,荧光猝灭常数Ksv为25969.67 M-1,检测限LOD为2.0μM,复合材料具有很好的检测对硝基苯酚的能力。更多还原

关 键 词： [4123094]纤维素 ZnS量子点 [7290584]Β-环糊精 [6220742]光催化 化学传感

分 类 号： [TB332]

领　　域： []