木质素水热法协同制备碳量子点和多孔碳材料的实验研究

摘要

为了提高可再生的生物质转化为高价值碳材料的利用效率,用木质素水热法协同制备了2种碳量子点(G-CQDs、B-CQDs)和2种多孔碳(G-PCs、B-PCs).采用高分辨透射电镜、拉曼光谱、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱、扫描电镜、比表面及孔隙度分析系统地研究了碳材料的理化特性.实验结果表明:G-CQDs和B-CQDs在340 nm光激发下分别呈亮绿色和蓝色荧光,其最佳相对荧光量子产率为23.7%和5.2%;结构上G-CQDs的表面具有更丰富的官能团,而B-CQDs具有更高的石墨化程度;协同制备的G-PCs和B-PCs的比表面积分别为1505.8、1082.6 m^(2)/g,总孔容高达0.74、0.51 cm^(3)/g.将废弃的木质素协同转化为碳量子点和多孔碳,是实现生物质综合利用的有效策略,为多功能碳材料的绿色、大规模生产提供了新思路.