基于响应面法优化污泥基碳量子点制备工艺

杨继亮1, 叶菊兰2, 詹正梁1, 张冲1

化工新型材料 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (9) : 216 -220.

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化工新型材料 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (9) : 216-220. DOI: 10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2026.09.014
科学研究

基于响应面法优化污泥基碳量子点制备工艺

    杨继亮1, 叶菊兰2, 詹正梁1, 张冲1
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Optimization of the preparation process of sludge-based carbon quantum dots by response surface method

  • Yang Jiliang1, Ye Julan2, Zhan Zhengliang1, Zhang Chong1
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摘要

采用水热法合成污泥基碳量子点。以荧光量子产率为响应值,对水热反应温度、水热反应时间和聚乙二醇添加量进行考察,在单因素试验基础上,结合响应面法优化制备工艺条件。模型拟合回归分析结果表明最佳制备工艺条件为:水热反应时间8.22h,水热反应温度170℃,聚乙二醇添加量0.27g。在此优化条件下进行3组试验,荧光量子产率均值为6.382%,与理论值接近度为98.92%。采用响应面法建立的模型较可靠稳定,可为污泥基碳量子点的制备提供基础理论依据。

Abstract

Sludge-based carbon quantum dots were synthesized by hydrothermal method.With the fluorescence quantum yield as the response value,the hydrothermal reaction temperature,hydrothermal reaction time and polyethylene glycol (PEG) addition amount were investigated.Based on single-factor experiments,the preparation process conditions were optimized using response surface methodology (RSM).the results of model fitting regression analysis indicated that the optimal preparation conditions were:hydrothermal reaction time of 8.22h,hydrothermal reaction temperature of 170℃,and PEG addition amount of 0.27g.Under these conditions,three sets of experiments were conducted,and the average fluorescence quantum yield was 6.382%,with a closeness to the theoretical value of 98.92%.The model established using RSM was relatively reliable and stable,providing a fundamental theoretical basis for the preparation of sludge-based carbon quantum dots.

关键词

污泥 / 碳量子点 / 荧光量子产率 / 响应面法

Key words

sludge / carbon quantum dots / fluorescence quantum yield / response surface method

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基于响应面法优化污泥基碳量子点制备工艺[J]. 化工新型材料, 2026, 54(9): 216-220 DOI:10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2026.09.014

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参考文献

[1] 王斌,马潇然,解利方,等.焚烧低热值污泥难点及应对措施[J].给水排水,2024,60(11):8-11.
[2] Meng T,Yuan T,Li X,et al.Ultrabroad-band,red sufficient,solidwhite emission from carbon quantum dot aggregation for singlecomponent warm white light emitting diodes with a 91 high colorrendering index[J].Chemical Communications,2019,55(46):6531-6534.
[3] 李世杰,戎珂,王晓琴,等.一种新型Carbon Quantum Dots/CdS/Ta3N5 S型异质结纤维光催化材料用于高效降解抗生素[J].物理化学学报,2024,40(12):17-18.
[4] 高博,史焕鑫,薛怡然,等.Fe3+与碳量子点共修饰TiO2复合催化剂微结构调控及可见光下降解双酚A[J].硅酸盐学报,2024,52(6):2057-2067.
[5] 关桦楠,张明一,王丹丹,等.荧光碳量子点模拟酶比色-荧光双传感体系检测葡萄糖[J].食品科学,2024,45(24):232-241.
[6] 陈雨昕,胡月芳.氮掺杂碳量子点的制备及在细胞温度传感中的应用[J].分析测试学报,2024,43(4):566-573.
[7] 胡妙言,刘凯,高诗雨,等.淡竹叶碳量子点的微波法制备及在细胞成像中的应用探究[J].发光学报,2022,43(12):2001-2013.
[8] 刘凯,张培培,胡妙言,等.双氮源共掺杂木素碳量子点/有机溶剂水份探针的构建及性能[J].光子学报,2024,53(9):123-136.
[9] 黄鑫,徐国祺,马耀辉.制备具有荧光示踪功能的硼掺杂银杏叶碳量子点木材防腐剂[J].北京林业大学学报,2025,47(1):116-125.
[10] 赵艳,孙雪花.掺氮碳量子点用于柳氮磺吡啶的快速检测[J].分析测试学报,2024,43(7):1052-1057.
[11] 马雨彭雪,王若愚,秦晓茹,等.等离子体电化学法制备金、银纳米颗粒与碳量子点的研究进展及关键问题[J].力学学报,2023,55(12):2938-2954.
[12] René R,Mahr N,Yao C Y,et al.Synthesis of gold-silica core-shell nanoparticles by pulsed laser ablation in liquid and their physico-chemical properties towards photothermal cancer therapy.[J].Nanoscale,2020,12(5):3007-3018.
[13] 王四祥,杨力,董立立,等.艾草源碳量子点通过增强润滑和逆转线粒体功能障碍缓解骨性关节炎的研究[J].医用生物力学,2024,39(S1):336.
[14] 孙天懿,胡妙言,刘凯,等.巴沙木碳量子点的性能及其在荧光油墨中的应用[J].林业工程学报,2024,9(3):110-118.
[15] 靳玉辉,张东辉,李媚,等.氮磷共掺杂甘蔗渣基碳量子点的制备及Fe(Ⅲ)检测[J].精细化工,2024,41(12):2616-2621;2644.
[16] 杨钰钰,卫潇,李雅倩,等.豆渣基掺氮碳量子点的制备及对水中对硝基苯酚的光学检测[J].农业环境科学学报,2024,43(4):955-962.
[17] 戴晓虎,张辰,章林伟,等.碳中和背景下污泥处理处置与资源化发展方向思考[J].给水排水,2021,57(3):1-5.
[18] 杨佩,许斌,孙清江.生物功能化碳量子点制备[J].东南大学学报:自然科学版,2018,48(4):766-771.
[19] 张正伟,彭可睿,陈建秋,等.生物质基碳量子点的制备及其光谱性质研究[J].生物质化学工程,2014,48(3):30-35.
[20] 杨赐珠,许萍,黄静榕,等.响应面法索氏提取甘蔗梢多酚和黄酮的工艺条件[J].福建师范大学学报:自然科学版,2023,39(2):104-112.
[21] 乔钰婕,艾尔肯·图尔逊,唐壮壮,等.响应面法优化喀什冬梨果皮三萜提取工艺[J].粮食与油脂,2025,38(2):146-151.
[22] 陈祥宁,程世云,李腾飞,等.基于AHP-CRITIC综合加权法结合Box-Behnken设计-响应面法优选建曲发酵工艺[J].中草药,2025,56(3):785-794.
[23] 赵清,贾帅,李莹,等.掺氮荧光碳量子点的制备及性能研究[J].化工新型材料,2023,51(12):124-126;132.
[24] 王诗琪,涂雨菲,刘之晓,等.微波法制备掺氮碳点及其用作探针检测铁离子[J].发光学报,2019,40(6):751-757.

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