通过三维纳米碳杂化材料的调控实现高光致发光量子产率氮掺杂石墨烯量子点的合成

摘要： 通过自上而下的方法合成杂原子掺杂石墨烯量子点(GQDs)仍具挑战性。本研究采用电化学法便捷合成了氮掺杂GQDs(N-GQDs)：以含氮三维纳米碳杂化物作为碳源和氮源，在氨水电解液中将其切割成微小碎片。值得注意的是，三维纳米碳杂化物中的氮原子成功保留在所得GQDs中或转化为其他类型氮，即使扣除边缘氨基氮和吡咯氮后，仍获得高达12.3%的掺氮量。事实上，这种合成的N-GQDs具有高度结晶结构，其光致发光量子产率约达19.3%，是目前自上而下法合成GQDs中的最高值之一。此外，该方法还可调节GQDs的吸收范围。总体而言，我们通过控制碳源开发了合成氮掺杂GQDs的新策略，为制备其他类型杂原子掺杂GQDs开辟了新途径。