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碳量子点(Carbon Dots)自2004年被发现以来,由于其低廉的合成成本、优异的生物相容性与低毒性、化学惰性及与半导体量子点类似的荧光性质,而受到越来越多科研工作者的关注。碳量子点作为一种多功能纳米材料广泛应用于化学传感、生物传感、生物成像、药物传递、光动力疗法、光催化和电催化等领域。但是碳量子点仍有一些亟需解决的问题,如分离,纯化,复杂的官能化过程,较低的量子产率及几何形状、组成、结构的不确定性,这些问题会对碳量子点的实际应用造成影响。本文主要为碳量子点在高性能光催化剂设计、绿色合成路线与实际应用提供更多的解决方案。本文主要研究内容和结果详情如下:1.以抗坏血酸为碳前驱体,经过水热法合成,离心分离纯化成功得到碳量子点;并以碳量子点、五水合硝酸铋、九水合硅酸钠为主要原料,通过水热法一步制备了BSO/CQDs复合光催化剂。经过一系列表征分析证明了碳量子点的引入提高了硅酸铋纳米片的光催化活性,CQDs在该体系中的最佳复合量为2%wt,此时BSO/CQDs有最好的光催化活性,在模拟太阳光下照射90 min后对RhB的降解效率可达到96%以上。2.以柠檬酸为碳前驱体,经过水热法合成,透析分离纯化成功得到碳量子点;并以五水合硝酸铋、碳酸氢铵为主要原料,通过溶剂热法成功制备了碳酸氧铋超薄纳米片,再以碳酸氧铋超薄纳米片和碳量子点为前驱体,通过水热法制备了 BOC/CQDs复合光催化剂。经过一系列表征分析证明了碳量子点的引入提高了碳酸氧铋超薄纳米片的光催化活性,CQDs在该体系中的最佳复合量为2%wt,此时BOC/CQDs有最好的光催化活性,在模拟太阳光下照射90 min后对RhB的降解效率可达到96%以上。3.以柠檬酸铵为碳前驱体,经过水热法合成,离心分离纯化成功得到氮掺杂碳量子点;并以碳量子点、五水合硝酸铋为主要原料,通过水热法一步制备了 α-BO/N-CQDs复合光催化剂。经过一系列表征分析证明了碳量子点的引入提高了 α-Bi203量子管的光催化活性,N-CQDs在该体系中的最佳复合量为2%wt,此时α-BO/N-CQDs有最好的光催化活性,在模拟太阳光下照射180 min后对RhB的降解效率可达到86%以上。