Formation mechanism and optimization of highly luminescent N-doped graphene quantum dots

石墨烯 量子点 量子产额 材料科学 发光 光致发光 碳纤维 热液循环 兴奋剂 光电子学 光化学 纳米技术 化学工程 化学 荧光 复合材料 物理 量子力学 复合数 工程类
作者
Dan Qu,Min Zheng,Ligong Zhang,Haifeng Zhao,Zhigang Xie,Xiabin Jing,Raid Haddad,Hongyou Fan,Zaicheng Sun
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:4 (1): 5294-5294 被引量:946
标识
DOI:10.1038/srep05294
摘要

Photoluminescent graphene quantum dots (GQDs) have received enormous attention because of their unique chemical, electronic and optical properties. Here a series of GQDs were synthesized under hydrothermal processes in order to investigate the formation process and optical properties of N-doped GQDs. Citric acid (CA) was used as a carbon precursor and self-assembled into sheet structure in a basic condition and formed N-free GQD graphite framework through intermolecular dehydrolysis reaction. N-doped GQDs were prepared using a series of N-containing bases such as urea. Detailed structural and property studies demonstrated the formation mechanism of N-doped GQDs for tunable optical emissions. Hydrothermal conditions promote formation of amide between -NH₂ and -COOH with the presence of amine in the reaction. The intramoleculur dehydrolysis between neighbour amide and COOH groups led to formation of pyrrolic N in the graphene framework. Further, the pyrrolic N transformed to graphite N under hydrothermal conditions. N-doping results in a great improvement of PL quantum yield (QY) of GQDs. By optimized reaction conditions, the highest PL QY (94%) of N-doped GQDs was obtained using CA as a carbon source and ethylene diamine as a N source. The obtained N-doped GQDs exhibit an excitation-independent blue emission with single exponential lifetime decay.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
玛雅太阳神完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
大猪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
嘻嘻我完成签到,获得积分10
5秒前
槿曦完成签到 ,获得积分10
7秒前
笑点低的凉面完成签到,获得积分10
11秒前
lm完成签到 ,获得积分10
16秒前
执念完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
Chikit完成签到,获得积分10
21秒前
新一完成签到 ,获得积分10
24秒前
电子屎壳郎完成签到,获得积分10
25秒前
因为我会发光完成签到 ,获得积分10
26秒前
小明完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
HAHAlyy完成签到,获得积分10
29秒前
20250702完成签到 ,获得积分10
31秒前
子车半烟完成签到,获得积分10
31秒前
arniu2008应助qww采纳,获得20
36秒前
午夜小南瓜完成签到 ,获得积分10
37秒前
41秒前
qweqwe完成签到,获得积分10
41秒前
43秒前
KathyDu完成签到,获得积分20
43秒前
木雨亦潇潇完成签到,获得积分0
44秒前
kryptonite完成签到 ,获得积分10
44秒前
Zhang完成签到,获得积分10
45秒前
laoxie301发布了新的文献求助20
46秒前
sdjjis完成签到 ,获得积分10
46秒前
WWL完成签到 ,获得积分10
49秒前
mark发布了新的文献求助10
49秒前
子衿完成签到,获得积分10
50秒前
arniu2008应助会飞的史迪奇采纳,获得20
52秒前
嘟嘟完成签到 ,获得积分10
54秒前
56秒前
游艺完成签到 ,获得积分10
56秒前
mark完成签到,获得积分10
58秒前
wweiweili完成签到 ,获得积分10
58秒前
59秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7290672
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8909820
关于积分的说明 18857148
捐赠科研通 6957998
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209151
关于科研通互助平台的介绍 2378959
邀请新用户注册赠送积分活动 2184892