ساخت نانو ذرات کربنی بر پایه گرافن کوانتوم دات و انجام اصلاحات شیمیایی به منظور افزایش ویژگی سطحی

باشد.اهداف: گرافن کوانتوم دات ها ) (gqdبا داشتن ویژگی های منحصر به فرد مانند قابلیت حل شدن در آب، ویژگی فتولومینسانس،زیست سازگاری خوب، ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و الکترونیکی توجه زیادی را به خود جلب کرده ا ست. باتوجه به ویژگی های ذکر شده، gqdها از قابلیت استفاده در انواع کاربردهای زیستی، سنسور، فتوکاتالیست ها و جاذب برخوردار می باشند. هدف از انجام این پژوهش سنتز و انجام اصلاحات شیمیایی gqd به منظور افزایش ویژگی سطحی مواد و روش ها: در این مطالعه از سیتریک اسید به عنوان پیش ماده کربن و همچنین اوره استفاده گردید و سیتریک اسید با روش هیدروترمال در دمای 160 °cبه مدت 4ساعت طی فرآیند خودآرایی به ساختار گرافن تبدیل شد. سپس gqdسنتز شده کربونیزه شده و به صورت شیمیایی با روش kohفعال سازی شد. ناحیه سطحی و ساختار حفره ها با ایزوترم های جذب/ واجذب موردبررسی قرار گرفت.یافته ها: نتایج این تحقیق نشان داد که ناحیه سطح ویژه گرافن کوانتوم دات کربونیزه و فعال شده ) (ca-gqdاز 0/06 m^2/gبه12043 m^2/gافزایش یافت و ساختار حفره ها به طور قابل ملاحظه ای تقویت شد. الگوی xrdمربوط به gqdساختار پایه مربوط به لایه گرافیت را تایید کرد. عکس های temمورفولوژی یکنواخت gqdرا نشاان داد و اندازه gqdکمتر از 5بدست آمد.نتیجه گیری: روش به کار گرفته شده در این تحقیق، روش موثری برای ایجاد gqdهای کارآمد با سطح betوسایل و و توزیو باریکی از ساختار حفره ها می باشد که می تواند برای مقاصد زیست پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

Synthesis of carbon nanomaterials based on graphene quantum dots and improving their surface properties via chemical modification

Graphene quantum dots (GQDs) have attracted increasing attention due to their unique properties such as high water solubility, photoluminescence activity, good biocompatibility, physical, chemical and electrical properties which makes them appropriate candidates for use in a variety of bioapplications, sensors and photocatalysts. The objective of this study is synthesis of GQDs and improving their surface properties via chemical modification.Here, urea and citric acid as carbon precursor were used. Citric acid was selfassembled into graphene framework via hydrothermal method at 160 °C for 4 h. Then, the synthesized GQDs were carbonized and chemically activated by KOH treatment. The surface area and pore structures of GQDs were analyzed by nitrogen adsorption/desorption isotherms. The results showed that the specific surface area of carbonizedactivated graphene quantum dots (CAGQDs) have been increased from 0.06 to 1204.0 m2/g and pore structures have been enhanced significantly. The XRD pattern of GQDs confirmed the basic structure of graphite layer. The TEM images indicated the unique morphology of GQDs and the sizes of GQDs were less than 5 nm. Thus, our applied method is an effective approach in the formation of GQDs with large BET surface area and narrow pore structures which reveals their potential applicability in biomedical field.