石墨烯负载β-HgS量子点的制备及电化学性质研究任务书

 2020-02-20 08:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

β-hgs量子点作为iib-via族量子点中的重要一员,除具有量子尺寸效应、表面效应、介电限域效应、量子隧道效应和库仑阻塞效应等量子点共同的特点外,还具有以下独特的性质:1)β-hgs量子点在可见-近红外波段(500 ~ 1600 nm)具有理论上连续可调的的荧光发射;2)β-hgs量子点在环境条件下具有最低量子态的稳态电子占据和带间荧光;3)β-hgs量子点经锰掺杂形成合金结构后其电磁极化子具有传输特性;4)β-hgs量子点具有较好的光稳定性,能够保持较长时间的荧光,且可通过与其它半导体材料形成核壳结构而大幅提高其荧光量子产率和热稳定性;5)β-hgs量子点可通过与生物大分子形成共轭结构而展现出优异的金属离子选择性识别能力。近年来β-hgs量子点在纳米和生物领域的应用发展非常迅速,在荧光成像、离子检测和光电转换等领域具有良好的应用前景,并引起研究者们广泛的关注。本课题将探索β-hgs量子点在石墨烯上负载的制备方法,希望通过调控其粒径、形貌或通过功能化修饰(如形成核壳结构等),以改进其光学与电学性质,并拓展其在纳米技术和生物医药领域的应用。本实验所用原材料均无毒无害无污染,安全且成本较低。论文所用原材料费用约为5000元,测试及分析费用约为3000元。论文主要内容如下:


1、文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系;

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2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1、查阅不少于15篇相关文献资料,其中近5年英文文献不少于3篇,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,完成开题报告;

2、完成不少于5000字的英文文献翻译;

3、采用生物小分子(谷胱甘肽或卡托普利等)作为配体,醋酸汞作为汞源,nas作为硫源制备β-hgs量子点,通过正交实验探索石墨烯负载β-hgs量子点的条件,具体包括反应原料的配比、反应温度、溶液ph等;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,完成开题报告。

第4-8周:按照设计方案,采用生物小分子(谷胱甘肽或卡托普利等)作为配体,醋酸汞作为汞源,nas作为硫源制备β-hgs量子点,通过正交实验探索石墨烯负载β-hgs量子点的条件,具体包括反应原料的配比、反应温度、溶液ph等;

第9-12周:采用紫外-可见(uv-vis)吸收光谱、傅里叶红外光谱(ft-ir)、紫外-可见-近红外荧光光谱表征石墨烯负载β-hgs量子点的光学性质;采用高分辨透射电子显微镜(hr-tem)、x射线晶体衍射(xrd)和动态光散射(dls)表征石墨烯负载β-hgs量子点的结构和粒径;通过电化学工作站研究石墨烯负载β-hgs量子点的电化学性质;

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4. 主要参考文献

[1] zhang m x, yue j y, cui r,ma z r, wan h, wang f f, zhu s j, zhou y, kuang y, zhong y t, pang d w, dai hj. bright quantum dots emitting at similar to 1600 nm in the nir-iib window fordeep tissue fluorescence imaging[j]. proceedings of the national academy ofsciences of the united states of america, 2018, 115(26): 6590-6595.

[2] yang f f, gao g b, wang j c,chen r, zhu w b, wang l, ma z j, luo z y, sun t l. chiral β-hgsquantum dots: aqueous synthesis, optical properties and

cytocompatibility[j]. journal ofcolloid and interface science, 2019, 537: 422-430.

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