水溶性氮掺杂石墨烯量子点的合成及其对Pb2+的选择性识别研究

以氧化剥离碳纤维法制备的石墨烯量子点(GQDs)为原料,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为氮源和溶剂,采用溶剂热法,制备了氮掺杂的水溶性石墨烯量子点(N-GQDs).当反应时间小于24 h时,N-GQDs的氮掺杂量和发光量子效率随反应时间的延长而增大,同时其荧光颜色逐渐从黄色向绿、蓝转变.N-GQDs的发光量子效率最高可从GQDs的4.0％增加到30.1％.氮掺杂一方面增加了N-GQDs中C-N键含量,另一方面增强了N-GQDs的结构有序性,从而提高了其发光量子效率.作为荧光探针,N-GQDs对水溶液中的Pb2+具有良好的识别作用.荧光滴定实验证明,在8.0×10-7 mol/L～1.5×10-4 mol/L的线性范围内,以N-GQDs为荧光探针,可以有效测定水溶液中Pb2+的浓度.与未掺杂的GQDs相比,氮掺杂显著提高了石墨烯量子点对Pb2+的选择性.