研究方向
本课题组的研究方向集中于功能型纳米材料的合成及应用，目前聚焦于碳点。我们采用溶胶-凝胶法、水热-溶剂热法、高温煅烧法、超声化学法、微波消解法等技术合成了多种多样的碳点，并将其应用于电化学储能、荧光分析、生物技术、载药释放等方面。
碳点的绿色合成与分离纯化 |
碳点构造的新材料 |
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| 采用溶胶-凝胶法、水热-溶剂热法、高温煅烧法、超声化学法、微波消解法、固相合成法等技术合成粒径均一、分散性好、功能丰富、结构可调的碳点，发展高效快捷的分离纯化技术，实现高质量、高纯度、高性能碳点的大量绿色制造。 | 包括碳点自组装、碳点与其他材料复合、碳点用作模板剂造孔等。我们将碳点开发成为一种新型自模板，作为在多孔碳中精准创造窄分布亚纳米孔的有效手段。此外，开发了能通过多种机制实现抗菌、抗氧化等多功能的碳点，并进一步将所制备的碳点与高分子材料进行复合。 | |
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碳点的荧光应用 |
碳点的电化学储能应用 |
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荧光碳点凭借高生物相容性和稳定荧光特性，成为家蚕添食改性的理想材料。改性手段包括添食饲育法与后处理修饰法：前者直接将碳点引入桑叶或饲料中，通过家蚕结茧获得天然功能化改性纤维；后者通过浸泡染色将工业脱胶蚕丝与碳点结合，赋予蚕丝荧光或新的功能。
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对于水系锌离子电池，通过设计具有不同结构的碳点以实现性能的优化。正极方面，碳点可对现有的正极材料进行改性，或是直接作为高性能储锌材料；负极方面，将碳点作为电解质添加剂或保护层，改善锌离子的溶剂化结构和电极/电解质界面，抑制锌负极的枝晶生长和副反应。
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