这里，基于微波-协助的水热碳化尿素/葡萄糖混合物过程，通过调控氮含量，探索了一种可调谐的合成碳点（CD）的方法。探索了不同的反应条件，且样品产物被系统表征。不添加尿素时，氧化的石墨碳点约3nm，表现出低的光致发光量子产率（FPL〜0.009）。随着尿素的摩尔分数增加，获得了N富集的碳点，其表面存在酰胺官能团和增强的光致发光产量（FPL〜0.02）。在摩尔分数为 0.9条件下，获得了局部氧化的石墨氮化碳纳米片，其FPL约为0.10。此外，N：C前驱体的比例与合成条件和所制得的纳米颗粒结构、光物理性质的关系都进行了深入的分析和讨论。
 
Figure1.（A）：水悬浮液中碳点的光致发光量子产率（FPL）与反应混合物中尿素含量的函数关系（cu）。（B）和（C）CD和CND悬浮液分别在水中的激发-发射矩阵。
 

Figure 2.（A）O 1s XPS信号和（B）CD的FTIR（黑色曲线）和IR-ATR（红色曲线）光谱。（C）N 1s XPS信号和（D）CND的FTIR和IR-ATR光谱。
 

Figure 3.（A）CD和（B）CND粉末XRD衍射图（背景修正）。
 

Figure 4.（A）CD和（B）CND的TEM图像。白线表示不同尺寸的点状微晶中的晶格间距。白色圆圈表示不同的粒子。插图：颗粒尺寸分布，符合正态分布或对数正态分布。（C）和（D）：CD和CND主图像中标记区域的AFM高度和轮廓情况。

 
Figure 5. （A）在350 nm处衰减率为0.05时CD水性悬浮液的激发光谱。插图：相应的紫外可见光衰减谱。（B）CND水性悬浮液的激发光谱。虚线代表相应的衰减谱。插图：最大发射能量与激发能量的关系曲线。（C）和（D）分别代表CD和CND在280至440 nm激发波长范围内的相应发射光谱。
 
        该研究工作由拉普拉塔国立大学Monica C. Gonzalez课题组于2020年发表在Carbon期刊上。原文：Tuning the nitrogen content of carbon dots from N-rich up to oxidized carbon nitride nanoflakes。

摘自《石墨烯杂志》公众号：