功能性纳米碳点及其复合材料的制备与应用
1. 研究背景
随着社会的不断发展，人民的生活水平日益提高，但随之而来的环境污染则严重地威胁人类的身体健康，和生态环境的稳定。在近些年，随着抗生素的生产技术日趋成熟，其在生活中的应用也越来越广泛，但抗生素的滥用也越来越严重，如在水产养殖中，环丙沙星和头孢安定的过量使用所导致水生生态系统的破坏也日益受到人们的重视，处理抗生素污染也渐渐成为了科研工作者的重要议题。
很多的材料的结构达到纳米尺度后，其物理化学性质会与原本的材料大为不同，人们称这种材料为纳米材料，纳米材料由于其极小的尺寸，因此具有不同于其他材料的性质，如：表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应等，所以受到了广大研究者的关注，并进行了广泛的研究，其中包括纳米铁、纳米二氧化钛、磁性纳米材料、多孔纳米材料等。
由于碳材料的易得性、污染小的优势，所以受到了广大研究人员的青睐，并且制造发现了富勒烯、纳米碳管、碳纳米纤维、纳米金刚石、石墨烯及碳点。碳点作为新型纳米碳材料其独特的性质正备受研究人员的关注。纳米碳点（carbon nanodots ,CDs），其尺寸小于10nm，并具有荧光性质的纳米碳球体，可溶于水，其表面有多种含氧官能团，内部结构为sp2和sp3杂化键构成，具有单层或多层石墨结构[1]。但单纯的碳点存在着诸多的限制和缺点，如：能量转化低、难以回收和重复利用等。复合材料的研究已成为新材料研究领域的主要趋势，其中复合光催化剂因其可以直接利用太阳光或人工的紫外光来对有机物进行降解，所以在环境污染领域有着广泛的前景，而将碳点与其他的光催化剂进行结合则会显著地提高光电转化效率，提高对污染物的降解能力[2-3]。所以关于碳点复合材料的研究激发了广大研究者的兴趣。
2. 研究意义及设计思路
2.1关于纳米碳点的合成方法已有很多的文献提出，不同的方法制备出的碳点其物理化学性质也有很大的差异，荧光量子产量也各有不同，为了获得较好的实用价值，提高碳点的荧光量子产量是碳点研究中的重要方面。其中一种常用的方法便是复合材料。
2.2利用不同的材料对纳米碳点复合，所得到的复合材料的性质也各不相同，在此中，我们需要对这些复合材料来逐一进行测试，来找到最合适的材料。
2.3利用所筛选出来的复合材料来对于抗生素进行处理，通过调节pH、温度、光照强度、投料比等因素来确定最佳的条件，对于抗生素有最好的处理效果。
