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第 11 期 郭明媛,等: 香豆素修饰的碳量子点光稳定剂的制备与性能 ·1951·
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环上==CH 的伸缩振动峰;2938、2881 cm 处为甲 后碳量子点在水溶液中仍具有较好的分散性。图 4b
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基 C—H 反对称和对称伸缩振动峰;1737 cm 处为 可以观察到 AMC-CQDs 直径大概在 4 nm,并存在
碳量子点和吡喃环上 C==O 伸缩振动峰;1644 cm –1 晶格条纹,说明 AMC-CQDs 具有一定的结晶性。通
–1
处为仲酰胺 C==O 伸缩振动峰;1565、1315 cm 处 过纳米粒度分析仪对 AMC-CQDs 的颗粒大小进行测
–1
为仲酰胺Ⅱ带和Ⅲ带吸收峰;1515、1457 cm 处为 试,求得 AMC-CQDs 平均粒径为 4.13 nm。
–1
苯环的骨架振动峰;1380 cm 处为甲基 C—H 变形
–1
振动峰;1216、1106 cm 处为六元环内酯 C—O—C
–1
反对称和对称伸缩振动峰;1737 cm 处为碳量子点
–1
==CH 摇摆振动峰;902、817 cm 处为苯环 C—H
变形振动峰。由此说明,AMC 成功接枝到碳量子点
表面,合成产物为目标产物。
2.1.2 X 射线光电子能谱表征
采用 XPS 对 AMC-CQDs 的表面组成和结构进
行了分析,图 2 和图 3 分别为 AMC-CQDs 的 XPS
图 4 AMC-CQDs 的 TEM 图
全谱图和 C 1s 谱图。图 2 显示了 C、N、O、Na 元 Fig. 4 TEM images of AMC-CQDs
2
素的存在。图 3 显示了 284.7 eV 处的 sp (C==C)、
285.4 eV 处的 C—N、286.6 eV 处的 C—OH 以及 2.2 AMC-CQDs 的光学特性
288.8 eV 处酰胺基和羧基等的 C==O 存在,同样说 2.2.1 紫外吸收光谱表征
AMC 和 AMC-CQDs 水溶液的紫外吸收光谱图
明 AMC 已成功接枝到碳量子点表面。
见图 5。由图 5 可知,AMC 在 357 nm 处出现特征
吸收峰,232 nm 处吸收峰归属于 AMC 结构中苯环
的 E2 带(苯环上共轭二烯基的 π→π*跃迁)吸收。
同样地,AMC-CQDs 在 357 nm 处也出现吸收峰,
为碳量子点表面接枝的 AMC 引起的特征吸收。与
以往碳量子点不同的是,AMC-CQDs 在 279 nm 处
出现另一个强吸收峰,这可能由于 AMC 作为一个
荧光分子,自身就具有紫外吸收引起电子跃迁的特
性,将其接枝到碳量子点表面后,AMC 分子中处于
激发态的电子可能会被碳量子点的边缘缺陷所捕
获,或通过荧光共振能量转移作用将能量传递至碳
图 2 AMC-CQDs 的 X 射线光电子全谱
Fig. 2 Survey XPS spectrum of AMC-CQDs 量子点的表层电子,使碳量子点部分表层电子处于
次激发态,因此吸收具有较低能量的长波便能跃迁
至激发态。通过 AMC 接枝后,AMC-CQDs 具有了
较宽的紫外吸收范围,基本实现紫外光区的全覆盖,
可对纸张起到更好的保护作用。
图 3 AMC-CQDs 的 X 射线 C 1s 光电子能谱
Fig. 3 High-resolution C 1s XPS spectra of AMC-CQDs
2.1.3 AMC-CQDs 的形貌表征
AMC-CQDs 的 TEM 图见图 4。由图 4a 可观察 a—AMC-CQDs;b—AMC
到多而密的 AMC-CQDs 颗粒,颗粒大小较为均匀, 图 5 AMC-CQDs 与 AMC 的紫外吸收光谱
呈类球形结构,且无明显团聚现象。说明 AMC 接枝 Fig. 5 UV-vis absorption spectra of AMC-CQDs and AMC