Page 92 - 化工安全生产与环保技术

第三章 生物质材料资源化利用

消耗的生物质基 CDs。CDs 还可以与金属复合进行光催化，如 Reisner 等从木质
纤维素废料中合成超可扩展和低成本的 CDs，当与非珍贵的镍基共催化剂结合时，
可实现于可见光驱动下在未经处理的河流和海水中产生 H 2 。

CDs 同样可以与金属氧化物复合进行光催化。Imae 等通过水热碳化橘子皮
制备 CDs，并与 ZnO 复合作为光催化剂，在紫外照射下实现萘酚蓝黑色偶氮染
料的降解。Gupta 等通过静电纺丝 TiO 2 纳米纤维，将柠檬皮制备的水溶性 CDs
固定化，构建 TiO2-CDs 复合材料，并以亚甲基蓝染料为模型污染物研究其光催

化活性，研究发现 TiO2-CDs 复合材料的光催化活性是 TiO 2 纳米纤维的 2.5 倍。
CDs 还具有独特的上转换效应，可显著将宽带隙半导体材料的太阳光吸收扩
展到可见光区甚至近红外区，极大地提高光催化效率；同时其绿色环保的特性还
可以避免对环境的损害，是新一代的优质光催化材料。
6.LED

与稀土发光材料和量子点相比，CDs 具有发色光谱可调、荧光性能稳定、环
境兼容性强及半峰宽较宽等优点，使其成为制备白光 LED 的最佳选择。一般来说，
CDs 在 LED 中的应用可以分为两种：一种是光致发光，另一种是电致发光。目前，

前者是制备 CDs 基 LED 最常用的方法，主要是通过把制备的 CDs 与聚合物（淀
粉、环氧树脂、明胶）混合形成荧光粉，再将荧光粉直接涂在芯片上，并被芯片
发出的强紫外光或蓝光激发。Liu 等将制备的淀粉基 N-CDs 与淀粉复合通过上述
方法制备冷白光 LED，其白光主要是通过 N-CDs 蓝色荧光与紫外 LED 芯片发出

的黄色光相结合而实现的，LED 的色坐标（CIE）为（0.33,0.37），色温（CCT）
为 5462K，与夏季中午太阳光（5500K）的相关 CCT 相似。
为了降低色温、提高显色指数，通常在封装 LED 时加入红色发光光谱的
CDs，将冷白光调节为更舒适的暖白光。Chen 等利用生物质基蓝光 N-CDs 粉
2+
末和红色稀土荧光粉 CaAlSiN ∶ 3Eu 通过明胶粘合在芯片上实现暖白色 LED
的制备，其显色指数为 87.2，CCT 为 5227K，与不添加红色稀土荧光粉的单一
CDs 制备的冷白光 LED 相比，其显色指数提高，色温降低。Lu 等分别采用牛油
果果皮基蓝光 CDs 和果肉基蓝绿光 CDs 与环氧树脂混合后，再加入红色和绿色

CDs，通过改变质量比构建了 CIE 为（0.38,0.39）和（0.29,0.34）的冷、暖白光
LED，所制备 LED 的高显色指数分别为 90.47 和 84.54。Yang 等以大麦芽为碳源
制备的 CDs 与 K2SiF ∶ 6Mn4+ 红粉结合也得到了高效、高显色性的白光 LED。

·81·