Hỗn hợp glucose và HF được gia nhiệt với các khoảng thời gian khác nhau, GQds hình thành có sự sen kẽ giữa phân tử F và O như hình 1.13a, GQds có lai tạp flo (F-GQds) có màu xanh là cây như hình 1.13b, kết quả ảnh TEM cho thấy khoảng cách giữa các lớp mạng tinh thể khoảng 0,214 nm như hình hình 1.13c, kích thước của Qds khoảng 2,38±0,04 nm, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng F-GQds được bao bọc bên ngoài bởi các nhóm COO- như hình 1.13d, nhóm này có vai trò vô cùng quang trọng trong nghiên cứu tính chất của Qds vì nó giúp Qds phân tán tốt trong môi trường nước và có khả năng tạo liên kết các tác nhân khác phục vụ công tác nghiên cứu.
36
L.Tang cùng cộng sự [83, 84] đã nghiên cứu một cách đầy đủ về mối quan hệ của màu sắc và kích thước với thời gian thủy nhiệt, màu sắc của dung dịch Qds biến đổi mạnh khi thay đổi thời gian thủy nhiệt từ 1-11 phút như hình 1.13e, điều này được lý giải do sự có mặt của F trong mạng lưới GQds làm cho phổ huỳnh quang của GQds thay đổi, hình 1.13f, F-GQds thu được bằng cách này có kích thước chủ yếu trong khoảng từ 1,8-3,0 nm như hình 1.13g,h.
Phương pháp thủy nhiệt có sự hỗ trợ vi sóng giúp rút ngắn thời gian điều chế GQds mà vẫn thu được GQds với những tính chất quang học mong muốn
Chế tạo GQds sử dụng khuôn mềm
Nội dung chính của phương pháp này, khuôn phản ứng cỡ nano được tạo ra và GQds hình thành trong đó, phương pháp này có ưu điểm là không cần quá trình tách, phân chia phức tạp hơn nữa thân thiện với môi trường và có thể ứng dụng để điều chế một lượng lớn với quy mô công nghiệp.
Năm 2011 X. Feng cùng nhóm nghiên cứu đã sử dụng hexa-peri- hexabenzocoronene (HBC) là tiền chất để chế tạo GQds bằng cách sử dụng khuôn mềm [85]. nhóm tác giả đã tiến hành ngưng tụ để các phân tử HBC để chúng xếp chồng lên nhau, hình thành khung điều này giúp ít hình thành khiếm khuyết hơn trong mạng lưới ở bước nhiệt phân tiếp theo, các lớp graphen được tạo ra sau đó được làm sạch bằng kỹ thuật Hammers, hỗn hợp sau đó được phân tán lại trong môi trường nước. GQds thu được có kích đường kính 60 nm, chiều dày 2-3 nm, GQds này cũng được quan sát phát xạ ánh sáng màu xanh mạnh mẽ dưới tác dụng ánh sáng kich thích có bước sóng 365 nm.
Năm 2016 R. Li và nhóm tác giả đã tiếp cận hướng chế tạo GQds sử dụng khuôn mềm bằng cách sử dụng 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene (TATB) làm tiền chất duy nhất [86]. Trong phương pháp này, khí được sản xuất trong quá trình nhiệt phân TATB giúp tăng tốc phản ứng và mở rộng khoảng cách lớp, do đó nó tạo điều kiện cho sự hình thành N-GQds một lớp (khoảng 80 %). Sản phẩm cacbon hóa giữa các phân tử đối xứng của TATB được xếp thành một mặt phẳng và sáu nhóm chứa nitơ đảm bảo kích thước nhỏ, đồng đều (2–5 nm) của các sản phẩm thu được có chứa nồng độ nitơ cao (tỷ lệ nguyên tử N/C khoảng 10,6 %). Ngoài việc giải phóng khí trong quá trình, TATB gần như được chuyển đổi hoàn toàn thành N- GQD tổng hợp; do đó, tỷ lệ hình thành Qds tương đối cao với cách tiếp cận này. Nhiều nghiên cứu cho thấy N-GQds được sản xuất có đặc tính huỳnh quang vượt trội; độ hòa tan trong nước cao, tương thích sinh học và độc tính thấp ... quá trình điều chế cũng như tính chất của N-GQds được mô tả qua hình 1.14
37