疏水碳量子点的制备及其在荧光传感中的应用
功能化荧光碳量子点的制备及其传感应用研究-概述说明以及解释
功能化荧光碳量子点的制备及其传感应用研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述功能化荧光碳量子点是一种具有独特光学性质及广泛应用潜力的纳米材料。
在过去的几十年中，荧光碳量子点作为一种新型材料，受到了广泛的研究兴趣。
它们具有独特的荧光特性，如发射光谱可调性、较窄的荧光线宽以及优异的化学稳定性等，这些特性使得荧光碳量子点在生物成像、荧光标记、化学传感以及光电子设备等方面具有重要的应用潜力。
在本文中，我们将重点研究功能化荧光碳量子点的制备及其传感应用。
首先，我们将详细介绍荧光碳量子点的制备方法，包括溶剂热法、微波辐射法、碳化合物加热法等。
这些方法不仅制备简便，而且可调控合成条件，从而实现荧光碳量子点的尺寸、表面性质等方面的调控。
其次，我们将介绍荧光碳量子点的功能化方法。
通过在荧光碳量子点表面引入不同的功能基团，可以实现对其光学性能、化学稳定性等性质的进一步调控。
这些功能化方法包括表面改性、杂化修饰以及聚合物包覆等，可以赋予荧光碳量子点不同的功能，如生物相容性、靶向性、荧光转导和光电子传感等。
最后，我们将重点研究功能化荧光碳量子点在传感应用方面的研究。
通过改变荧光碳量子点的表面性质和功能基团，可以实现对不同化学物质的高灵敏度和高选择性的检测。
这些传感应用包括生物传感、环境监测以及食品安全等领域，可为相关领域的研究提供重要的技术支持。
通过本文的研究，我们希望能够深入了解功能化荧光碳量子点的制备方法及其传感应用，并为相关领域的研究提供新的思路和方法。
这些研究成果有望在生物医学、环境监测以及食品安全等领域产生广泛的应用价值，为人类社会的可持续发展做出贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文旨在研究功能化荧光碳量子点的制备及其传感应用。
为了达到这个目的，文章将分为以下几个部分来展开讨论。
首先，在引言部分，我们将对本研究进行概述，介绍荧光碳量子点及其在传感应用领域的重要性。
接下来，我们将介绍本文的整体结构，给读者一个清晰的阅读指南。
碳量子点的制备与介绍
碳量子点的制备与介绍碳量子点（Carbon Quantum Dots，CQDs）是一种直径小于10纳米的碳基纳米材料。
它们具有许多优良的性质，如较高的化学稳定性、优异的光学性能和生物相容性，因此在生物医学、能源存储和光电器件等领域具有广泛的应用潜力。
本文将介绍碳量子点的制备方法以及它们的一些主要特性。
首先，我们来看一下碳量子点的制备方法。
目前有几种常用的方法用于合成碳量子点，包括炭化物热解法、水热法和微波辐射法等。
下面分别介绍这些方法。
炭化物热解法是一种将有机化合物热解得到碳量子点的方法。
一般来说，选择含有碳、氮和氧等原子的有机化合物作为前体材料，通过高温热解反应将有机分子分解生成碳量子点。
这种方法可以制备出具有较窄的光谱带宽、较高的量子产率和较好的稳定性的碳量子点。
水热法是一种简单易行的方法用于制备碳量子点。
简单而言，将有机化合物溶解于溶剂中，加入适量的酸碱物质进行反应，在高温高压的条件下，有机分子会发生裂解生成碳量子点。
这种方法制备的碳量子点具有较高的荧光量子产率、较大的布朗运动和较好的稳定性。
微波辐射法是一种利用微波辐射加热的方法制备碳量子点。
通过将有机化合物溶解于溶剂中，放入微波反应器中，利用微波辐射来加热溶液，有机分子会裂解生成碳量子点。
这种方法制备的碳量子点具有较快的反应速率、较窄的发射峰宽度和较高的量子产率。
接下来，我们来看一下碳量子点的一些主要特性。
首先，碳量子点具有较高的化学稳定性，能够在不同的环境条件下保持其光学性能和稳定性。
其次，碳量子点具有优异的光学性能，具有较高的荧光量子产率和较窄的发射峰宽度，可以在可见光范围内发光。
此外，碳量子点还具有较好的生物相容性，可以应用于生物医学领域，如成像和药物传递等。
最后，碳量子点还可以应用于能源存储和光电器件等领域，如太阳能电池和光电催化等。
综上所述，碳量子点是一种新型的纳米材料，具有许多优秀的性质和潜在应用。
随着对其制备方法的不断优化和对其性质的深入研究，相信碳量子点在各个领域中的应用将得到更大的拓展和发展。
一种碳量子点的制备方法及其应用
一种碳量子点的制备方法及其应用
碳量子点是一种由碳元素构成的纳米材料，具有较小的尺寸和独特的光电性质，在生物医学、能源储存、环境污染治理等领域具有广泛的应用前景。
下面介绍一种常用的碳量子点制备方法及其应用。
制备方法：
1. 水热法：将葡萄糖等碳源经过水热反应处理，生成具有荧光性质的碳量子点。
水热反应过程中，可以通过调节反应体系的温度、时间、pH值等因素控制其形貌和光电性能。
2. 氧化焦炭还原法：将高温炭黑经过氧化处理，生成含氧官能团的前体化合物，再经过还原反应可以制备出具有较好荧光性能的碳量子点。
3. 激光剥蚀法：利用激光光束将石墨烯等碳材料剥离成纳米碳片，再通过超声分散和后处理等步骤进行表面官能团修饰，可以得到具有优良荧光性质的碳量子点。
应用：
1. 生物荧光成像：碳量子点具有较好的生物相容性和荧光亮度，可以作为细胞成像探针用于生物医学研究。
2. 电催化：碳量子点具有较高的表面能和活性位点，可以作为电催化剂用于氧还原反应等能源领域应用。
3. 污染治理：碳量子点具有较高的吸附性能和光催化性能，可以用于污染物的吸附和光降解等领域。
碳量子点荧光探针
碳量子点荧光探针引言：碳量子点作为一种新型的荧光材料，具有窄带隙、宽发射光谱、较高的荧光量子产率、优异的光稳定性和生物相容性等特点，因此被广泛应用于生物成像、生物传感、药物递送等领域。
本文将介绍碳量子点荧光探针的基本原理、合成方法、应用领域以及未来发展方向。
一、碳量子点的基本原理碳量子点是由碳原子组成的纳米颗粒，其尺寸通常在1-10纳米之间。
碳量子点的荧光性质主要来源于其特殊的能带结构和表面态，其能带结构使其具有宽发射光谱，而表面态的存在则增强了其荧光量子产率。
碳量子点可以通过调节其尺寸和表面官能团来实现对其荧光性质的调控。
二、碳量子点的合成方法碳量子点的合成方法主要包括碳化法、水热法、溶剂热法、微波法等。
其中，碳化法是一种将碳前体材料在高温下碳化生成碳量子点的方法；水热法则是通过在高温高压的水相条件下，将碳前体材料进行水解生成碳量子点；溶剂热法则是将碳前体材料在有机溶剂中加热反应生成碳量子点；微波法则是利用微波加热的方式来合成碳量子点。
三、碳量子点的应用领域1. 生物成像：碳量子点具有较高的荧光量子产率和较长的寿命，可以作为生物成像的荧光探针。
其窄带隙的特性使其发射的荧光具有较高的穿透能力，可以应用于深部组织成像。
同时，碳量子点还可以通过修饰不同的官能团，实现对特定生物分子的选择性探测。
2. 生物传感：碳量子点可以通过修饰不同的功能分子，实现对生物分子的高灵敏度检测。
例如，通过修饰适当的靶向分子，可以实现对肿瘤标志物的检测；通过修饰适当的生物传感分子，可以实现对生物活性分子的检测。
3. 药物递送：碳量子点可以作为药物的载体，实现对药物的高效递送。
其较小的尺寸可以增加药物的渗透性，而表面官能团的存在则可以实现对药物的靶向递送。
同时，碳量子点还可以通过修饰适当的功能分子，实现对药物的缓释和控释。
四、碳量子点荧光探针的未来发展方向1. 表面修饰：目前碳量子点的表面官能团主要是羟基、羧基等，限制了其在生物体内的应用。
碳量子点实验报告
碳量子点实验报告引言碳量子点是一种直径小于10纳米的碳基纳米结构，在过去几年中引起了广泛的研究兴趣。
由于碳量子点具有优异的光电性能和良好的光稳定性，它们被广泛应用于光电器件、生物传感和光催化等领域。
本实验旨在合成和表征碳量子点，并研究其光吸收和荧光发射性质。
实验方法1. 碳量子点的合成碳量子点的合成采用溶剂热法。
首先，将0.2克的葡萄糖溶解在10毫升的脱离水的乙二醇中，搅拌至完全溶解。
接着，将50毫升的脱离水的乙二醇倒入一只250毫升容量的三口瓶中，并加入100毫升的葡萄糖溶液。
瓶子帽子打开，置于加热板上，用石油醚做冷却水，并搅拌CB插捏在瓶里摇晃，将反应溶液加热至170摄氏度，保温8小时。
随后，冷却至室温。
2. 碳量子点的表征采用紫外可见光谱仪(UV-Vis)对合成的碳量子点进行光吸收性质的表征。
将已合成的碳量子点溶液稀释后，使用紫外可见光谱仪测量其在200-800纳米范围内的吸收光谱。
再利用荧光光谱仪对碳量子点进行荧光发射特性的测试。
将溶解于脱离水的乙二醇中的样品的稀释液滴在玻璃基片上，使用荧光光谱仪对其发射光谱进行测量。
3. 结果与讨论光吸收性质从UV-Vis光谱中可以观察到在200-400纳米范围内的吸收峰，峰值位于300纳米附近。
这表明碳量子点能够吸收紫外光，具有光敏性。
吸收峰的出现可能是由于碳量子点表面的有机官能团的贡献。
荧光发射特性荧光光谱仪测得的发射光谱显示，碳量子点在400-600纳米范围内发射强烈的荧光。
光谱峰位于500纳米附近，此处是碳量子点最强的荧光发射波长。
这说明碳量子点具有优异的荧光特性，可以用作生物标记和生物传感器等应用领域。
结论通过本实验成功合成了碳量子点，并表征了其光吸收和荧光发射性质。
实验结果显示，合成的碳量子点具有优异的光吸收性能和荧光发射特性。
这为进一步研究和应用碳量子点提供了基础。
参考文献[1] Lim SY, Shen W, Gao Z. Carbon quantum dots and their applications. Chem Soc Rev. 2015;44(1):362-381.[2] Baker SN, Baker GA. Luminescent carbon nanodots: emergent nanolights. Angew Chem Int Ed Engl. 2010;49(38):6726-6744.。
碳量子点的合成、表征及应用
碳量子点的合成、表征及应用碳量子点是一种由碳原子组成的纳米粒子，具有优异的光学、电学和化学性能，因此在材料科学、生物医学和能源领域具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍碳量子点的合成方法、表征技术及其在电化学传感器、光电转换和储能器件等领域的应用，旨在为相关领域的研究人员提供有用的参考信息。
碳量子点的合成方法主要包括化学还原法、物理法和生物法。
其中，化学还原法是最常用的方法之一，是通过化学反应将有机物原料还原成碳量子点。
反应条件包括温度、压力、原料配比和还原剂选择等，这些因素都会影响碳量子点的形貌和尺寸。
物理法则利用高温、激光或等离子体等手段将有机物原料裂解成碳量子点。
这种方法可以制备出高纯度的碳量子点，但反应条件较为苛刻，产量也较低。
生物法则利用微生物或植物提取物等生物资源作为原料合成碳量子点。
这种方法具有环保、高效等优点，但生物资源的种类和提取纯化过程会对碳量子点的性能产生影响。
表征碳量子点的方法主要包括光学表征、电子显微镜表征、化学表征等。
光学表征方法如荧光光谱、吸收光谱和透射电子显微镜等，可以用来研究碳量子点的尺寸、形貌和光学性质。
电子显微镜表征可以直观地观察碳量子点的形貌和尺寸，同时通过能谱分析可以进一步确定碳量子点的元素组成。
化学表征方法如X射线衍射、红外光谱和核磁共振等，可以用来研究碳量子点的结构和化学性质。
这些表征方法可以相互补充，帮助研究者全面了解碳量子点的结构和性能。
碳量子点在电化学传感器、光电转换、储能器件等领域具有广泛的应用。
在电化学传感器领域，碳量子点可以作为电化学标记物，用于检测生物分子和疾病标志物。
由于碳量子点具有优良的电学性能和生物相容性，因此在生物医学领域具有潜在的应用价值。
在光电转换领域，碳量子点可以作为光电材料，用于制造高效、稳定的太阳能电池和光电探测器。
由于碳量子点具有优异的光学和电学性能，可以有效地吸收太阳光并传递电荷，因此具有成为高效光电材料的潜力。
在储能器件领域，碳量子点可以作为电极材料，用于制造高容量、高稳定性的锂电池和超级电容器。
碳量子点的制备及其应用研究
碳量子点的制备及其应用研究碳量子点是一种新型纳米材料，因其结构独特、性质优异而受到广泛关注。
它可以从多种碳源中制备，如植物、石油、煤等，具有可控性强、稳定性好、生物相容性高等优点。
一、碳量子点的制备碳量子点的制备方法多种多样，目前常用的方法包括水热法、溶胶-凝胶法、微波辅助法等。
其中水热法是一种低成本、高效率的制备方法，常用于大规模制备碳量子点。
以柿子为例，其种皮中富含多酚类物质，可被水解生成碳量子点。
将柿子种皮剥离并研磨成粉末，加入去离子水中搅拌，然后将混合液在高压釜中进行水热反应，即可得到碳量子点。
二、碳量子点的应用研究碳量子点具有广泛的应用前景，其应用研究涵盖了多个领域。
下面介绍几个典型的应用研究。
1. 生物成像碳量子点可以作为新型的荧光探针，用于生物成像。
研究表明，碳量子点在生物组织内的分布与排泄都具有良好的生物相容性，不会造成对生物体的损害。
而且，碳量子点的荧光强度高、发光波长可调节，可以实现对生物分子及其动态行为的高灵敏、高分辨率成像。
因此，碳量子点在生物医学领域有很大的应用潜力。
2. 光电器件碳量子点可以作为新型材料用于制备光电器件，其原因在于碳量子点具有良好的导电性和光伏响应性能。
研究人员通过对碳量子点进行化学修饰，制备了可用于太阳能电池、光控场效应晶体管等光电器件的新型材料。
3. 传感应用碳量子点还可以用于制备传感器、检测器等传感应用。
因为碳量子点具有高灵敏性、高选择性、快速响应等优点，可以应用于分析、检测环境污染物、化学物质、生物分子等。
例如，研究人员通过对碳量子点进行改性，制备了具有快速检测血液中葡萄糖浓度的传感器。
4. 其他领域应用除了上述几个领域，碳量子点还具有其他领域的应用潜力。
例如，碳量子点可以作为催化剂、储能剂等，制备新型材料，广泛应用于各个行业。
三、问题与挑战虽然碳量子点具有很多潜在的应用前景，但目前仍存在不少问题与挑战。
下面列举一些主要问题和挑战。
1. 碳量子点制备过程中的问题。
碳量子点的制备及性能研究
碳量子点的制备及性能研究碳量子点的制备及性能研究碳量子点是一种具有纳米级尺寸的碳材料，它在近年来引起了广泛的研究兴趣。
碳量子点因其特殊的光电性质和优异的稳定性而受到关注，具有许多潜在的应用领域，如生物荧光成像、光电催化、光电子器件等。
本文将介绍碳量子点的制备方法和性能研究的进展。
碳量子点的制备方法多种多样，主要包括溶剂热法、微波辅助法、气相热解法、机械球磨法等。
其中，溶剂热法是最常用的制备方法之一。
该方法一般是将有机碳源（如葡萄糖、柠檬酸等）在高温下与有机溶剂进行反应，通过控制反应条件（如温度、时间等），可以得到不同尺寸和形态的碳量子点。
微波辅助法是近年来发展起来的一种制备方法，它利用微波辐射加热样品，能够快速、均匀地产生碳量子点。
气相热解法是利用气体为碳源，在高温下进行热解反应，得到碳量子点。
机械球磨法是一种物理力学方法，通过高能球磨设备对固体样品进行球磨，使其发生机械剪切和碰撞，最终得到碳量子点。
这些制备方法各有优缺点，需要根据实际需求选择合适的方法。
碳量子点的性能研究主要包括光电性质、发光性质、电化学性质等方面。
碳量子点由于其特殊的能带结构和表面态密度，具有优异的光电性质。
它们具有宽带隙和可调节的能带结构，能够在可见光范围内吸收和发射光线。
这使得碳量子点在光电器件中具有广泛的应用前景。
另外，碳量子点的发光性质也备受关注。
由于其优异的荧光性能和生物相容性，碳量子点在生物荧光成像、生物传感等领域具有巨大的潜力。
此外，碳量子点的电化学性质也被广泛研究。
例如，碳量子点可以作为电极材料用于超级电容器、锂离子电池等能源领域。
近年来，有关碳量子点的研究不断取得新的进展。
例如，研究人员通过调控碳量子点的结构和表面修饰，成功实现了对其光电性质的调控，进一步扩展了其应用领域。
此外，还有学者探索了碳量子点与其他材料的复合应用。
例如，将碳量子点与二维材料（如石墨烯）复合，可以制备出具有优异性能的新型光电子器件。
此外，还有学者将碳量子点与金属纳米颗粒复合，制备出高效的光催化材料。
离子液体修饰的碳量子点制备及其应用
离子液体修饰的碳量子点制备及其应用离子液体修饰的碳量子点制备及其应用随着碳量子点（Carbon Quantum Dots，CQDs）在生物传感、光电器件和荧光探针等领域的广泛应用，对其制备方法的改进和功能化修饰的研究变得尤为重要。
离子液体作为一种优秀的功能材料，优异的溶解性和可调控性使其成为碳量子点制备中的重要修饰剂。
本文将讨论离子液体修饰的碳量子点制备方法及其在生物荧光探针和光催化领域的应用。
一、离子液体修饰的碳量子点制备方法1. 水热法离子液体修饰的碳量子点的制备方法之一是水热法。
首先，在溶剂中溶解离子液体和碳源，如蔗糖或葡萄糖。
接着，在恒定温度下进行水热反应，生成具有荧光特性的离子液体修饰的碳量子点。
2. 空心化学方法空心化学方法也是制备离子液体修饰的碳量子点的常用方法之一。
首先，先制备核心材料，然后将其包覆在离子液体修饰的碳量子点表面，通过燃烧或溶解核心材料来形成空心结构的碳量子点。
二、离子液体修饰的碳量子点在生物荧光探针中的应用1. 细胞成像离子液体修饰的碳量子点具有良好的水溶性和生物相容性，可用于细胞成像。
研究人员通过将离子液体修饰的碳量子点与细胞内特定蛋白质或分子靶向结合，实现对细胞内活性的实时监测和成像。
2. 荧光传感离子液体修饰的碳量子点在荧光传感方面有着广泛的应用。
通过利用其对特定物质的选择性响应，如离子液体修饰的碳量子点对金属离子或有机分子的荧光猝灭或增强效应，实现对环境污染物或生物标志物的高灵敏度检测。
三、离子液体修饰的碳量子点在光催化领域的应用离子液体修饰的碳量子点在光催化领域的应用也备受关注。
1. 光催化降解由于离子液体修饰的碳量子点具有优异的光催化性能，能够吸收可见光和紫外光，使其在污染物降解和光催化分解等领域具有潜在应用价值。
2. 水分解产氢部分离子液体修饰的碳量子点能够用于光催化制氢反应。
通过将光吸收剂与光催化催化剂相结合，提高阳光转化为氢能的效率。
四、总结与展望离子液体修饰的碳量子点的制备方法逐渐完善，其在生物荧光探针和光催化领域的应用也取得了显著的进展。
碳量子点的制备、性质及应用
第３１卷第３期化㊀学㊀研㊀究Ｖｏｌ．３１㊀Ｎｏ．３２０２０年５月ＣＨＥＭＩＣＡＬ㊀ＲＥＳＥＡＲＣＨＭａｙ２０２０碳量子点的制备㊁性质及应用齐㊀帆１，任海涛２∗，黄㊀洁１，郭㊀亮２（１．西北大学化工学院，陕西西安７１００６９；㊀２．西安菲尔特金属过滤材料股份有限公司，陕西西安７１００１６）收稿日期：２０２０⁃０３⁃１３．基金项目：陕西省技术研究与发展计划（１４ＪＦ０２５）．作者简介：齐帆（１９９６－），女，硕士研究生，从事药物合成及碳纳米材料研究，∗通讯联系人，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｒｅｎｈｔ１５＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．摘㊀要：碳量子点作为一种新型零维碳纳米材料，由于其独特的光致发光性质㊁良好的光诱导电荷转移性质㊁高化学稳定性㊁良好亲水性㊁低毒性㊁良好生物相容性㊁高耐光性，在光催化㊁药物载体㊁光电子器件㊁生物成像㊁离子检测等领域展现了巨大的应用前景，近年来引起了人们的广泛关注．文中详细介绍了碳量子点的制备㊁性质及应用的研究进展，并对其未来的研究方向进行了展望．关键词：碳量子点；应用；研究进展中图分类号：ＴＢ１２７．１；Ｏ６１３．７１文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１０１１（２０２０）０３－０２７０－０８Ｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＱＩＦａｎ１ ＲＥＮＨａｉｔａｏ２∗ ＨＵＡＮＧＪｉｅ１ ＧＵＯＬｉａｎｇ２１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｘｉ ａｎ７１００６９ Ｓｈａａｎｘｉ Ｃｈｉｎａ２．Ｘｉ ａｎＦｉｌｔｅｒＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ． Ｌｔｄ． Ｘｉ ａｎ７１００１６ Ｓｈａａｎｘｉ ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ Ｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ（ＣＱＤｓ）ａｒｅａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｚｅｒｏ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃａｒｂｏｎｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｈａｖｅｄｒａｗｎｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｏｗｎｉｎｇｔｏｔｈｅｉｒｕｎｉｑｕｅｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＰＬ），ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｈｉｇｈｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｅｒｔｎｅｓｓ，ｇｏｏｄｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙ，ｌｏｗｔｏｘｉｃｉｔｙ，ｇｏｏｄｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｈｉｇｈｐｈｏｔｏｓｔａｂｉｌｉｔｙ．ＣＱＤｓｈａｖｅｓｈｏｗｎｐｒｏｍｉｓｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ，ｄｒｕｇｃａｒｒｉｅｒ，ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅｖｉｃｅｓ，ｂｉｏｉｍａｇｉｎｇ，ａｎｄｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＣＱＤｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ａｎｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｗｏｕｌｄｂｅｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓ㊀㊀从石墨烯到碳纳米管和富勒烯，碳纳米材料由于其独特的光电物理和光电化学性质在现代科学技术中扮演着重要的角色．碳量子点（ＣＱＤｓ），也称为碳点或碳纳米点，是一类具有显著荧光性能的新颖零维碳纳米材料．它由超细的㊁分散的㊁准球形㊁尺寸低于１０ｎｍ的碳纳米颗粒组成［１］．石墨烯量子点（ＧＱＤｓ）一般是指尺度小于１０ｎｍ的石墨烯碎片．尽管相比于ＣＱＤｓ，ＧＱＤｓ具有更少的原子层数（一般仅有一层）和更好的结晶性，但是由于ＧＱＤｓ与ＣＱＤｓ具有相近的ｓｐ２碳平面结构㊁元素构成㊁荧光性质和潜在应用，所以ＧＱＤｓ也被认为是ＣＱＤｓ的一种．ＣＱＤｓ整合了量子点独特的光学特性和碳材料突出的电子特性，使其与传统的半导体量子点或其他碳纳米材料（例如石墨烯和碳纳米管）与众不同［２－３］．它和一般的半导体量子点一样具有纳米级的颗粒尺寸㊁良好的电子传输能力㊁较强的荧光，比一般的半导体量子点具有更好的生物相容性㊁更低的毒性㊁更容易实现的表面官能化㊁更加简单的制备过程，具有比一般半导体量子点更广阔的发展潜力［４－６］．因此，ＣＱＤｓ已经引起了科研工作者极大的关注．ＣＱＤｓ的发现可以追溯到２００４年科研工作者在电泳纯化中通过电弧放电制备得到的单壁碳纳米管的时候，无意中得到了荧光碳纳米颗粒［７］．ＣＱＤｓ的第３期齐㊀帆等：碳量子点的制备㊁性质及应用２７１㊀性质主要包括：良好的亲水性㊁稳定的化学性质㊁表面容易功能化㊁低毒性㊁良好的荧光性能㊁好的生物相容性和耐光性［８］．这些优良的性质使ＣＱＤｓ广泛应用在光电子器件㊁生物成像㊁光催化㊁细胞标记㊁药物转移㊁离子检测和光伏等领域［９－１１］．基于目前的研究表明ＣＱＤｓ是最具有前景的新一代碳纳米材料，因此，详细介绍了碳量子点的制备㊁性质及应用的研究进展，并对其未来的研究方向进行了展望．１㊀ＣＱＤｓ的制备方法荧光ＣＱＤｓ第一次被偶然地发现，是２００４年科学家通过电弧放电的方法，从灰烬中提纯单壁碳纳米管的时候［７］．从此以后，ＣＱＤｓ的各种制备方法被广泛报道．这些方法大多是追求：简单㊁低成本㊁大规模㊁尺寸控制，同时制备的ＣＱＤｓ具有丰富的含氧官能团（Ｃ－Ｏ㊁Ｃ＝Ｏ㊁Ｏ－Ｈ等），促进了ＣＱＤｓ的功能化和各种应用．目前人们正在利用不同的碳前驱体来探索绿色㊁低成本㊁简单的ＣＱＤｓ制备方法．主要的碳前驱体有：碳水化合物㊁生物质㊁活性炭㊁碳纳米管㊁石墨㊁氧化石墨烯㊁无机盐等，目前ＣＱＤｓ的制备方法主要包括两类：自上而下和自下而上的方法［１０］，如图１所示．自上而下的方法通常包括：电弧放电法［１２］㊁激光刻蚀法［１３］㊁电化学法［１４］㊁化学氧化法［１５］㊁超声处理［１６］等．自下而上的方法通常包括：微波合成法［１７］㊁水热法［１８］㊁热分解法［１９］㊁模板法［２０］㊁等离子体处理［２１］等．图１㊀ＣＱＤｓ 自上而下 和 自下而上 的制备方法示意图Ｆｉｇ．１㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＣＱＤｓｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｖｉａｔｏｐ⁃ｄｏｗｎ ａｎｄ ｂｏｔｔｏｍ⁃ｕｐ ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ１．１㊀自上而下的制备方法电化学法：它是制备ＣＱＤｓ一种很重要的方法，其制备的ＣＱＤｓ通常具有高质量㊁高产量㊁低成本㊁尺寸易控制㊁重复性好等优点．ＺＨＯＵ等通过电化学的方法，第一次从多壁碳纳米管中分离制备出了ＣＱＤｓ［２２］．ＬＩ等采用一种强碱辅助的电化学氧化法，制备了颗粒尺寸可控的ＣＱＤｓ，制备的ＣＱＤｓ具有优良的光学性质和电学性质［２３］．化学氧化法：对ＣＱＤｓ的大规模制备，其是一个有效和简单的方法，因为不需要复杂的设备和昂贵的试剂．如图２所示，ＢＯＵＲ⁃ＬＩＮＯＳ等以活性炭为碳源，采用稀硝酸为氧化剂和图２㊀从活性炭制备碳量子点的示意图Ｆｉｇ．２㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐｒｅｐａｒｉｎｇＣＱＤｓｆｒｏｍａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ刻蚀剂，利用化学氧化法制备得到了可以发光的ＣＱＤｓ，其平均颗粒尺寸为３ｎｍ［２４］．ＪＩＡＮＧ等采用简单的化学氧化法，大规模制备了ＣＱＤｓ，制备的ＣＱＤｓ具有激发波长依赖和ｐＨ敏感的ＰＬ性质［２５］．激光刻蚀法：近些年，已经有文献报道了通过激光刻蚀法来制备ＣＱＤｓ．例如ＲＥＮ等报道，在水蒸汽存在的氩气气氛下，利用激光刻蚀石墨粉制备了ＣＱＤｓ［２６］．随后ＨＵ研究小组发现通过调节激光脉冲的宽度很容易控制ＣＱＤｓ的颗粒尺寸，直接影响ＣＱＤｓ的成核和生长［２７］．超声法：超声波能产生高低压波，在液体中，可以使小真空气泡形成和崩塌从而获得ＣＱＤｓ颗粒．该方法操作简单㊁周期短㊁成本较２７２㊀化㊀学㊀研㊀究２０２０年低㊁绿色安全，是小规模合成ＣＱＤｓ的理想方法．ＨＯＲＮＥＲ等以有机碳水化合物为原料，以强酸或者强碱为辅助剂，通过超声法制备得到ＣＱＤｓ纳米颗粒，其颗粒尺寸在５ｎｍ左右［２８］．１．２㊀自下而上的制备方法水热法：它是一个低成本㊁环境友好㊁无毒的方法．以有机酸㊁果汁或废果皮等为前驱体来制备新型碳基材料．通常是将有机前驱体溶解并密封在高温高压反应器内，在一定温度下保温一定时间，即可得到含ＣＱＤｓ的粗样品，进一步提纯可以得到纯净的ＣＱＤｓ．ＬＩ等在碱性环境下以氧化石墨烯为反应物，在一定温度下制备得到了颗粒尺寸分布为５ １３ｎｍ的ＣＱＤｓ［２９］．ＬＩＵ等在水环境和合适的温度下，以柠檬酸和尿素的混合物为原料，合成了尺寸细小的ＣＱＤｓ颗粒［３０］．模板法：该方法通常是利用一种物质为反应模板，反应结束时除去模板．ＳＵＮ等以表面修饰ＳｉＯ２作为模板，因为表面修饰ＳｉＯ２表面含有许多有机官能团很容易与碳材料复合，然后对模板进行高温热处理，碳化得到ＳｉＯ２／Ｃ复合物，最后利用氢氧化钠腐蚀除去ＳｉＯ２，提纯从而获得ＣＱＤｓ［３１］．ＬＩ等以模板法同样也可以得到ＣＱＤｓ，其采用ＮａＹ分子筛为模板［３２］．微波合成法：利用波长为１ｍｍ １ｍ的电磁波，它提供的强外界能量可以破坏反应物的化学键．该方法是快速合成ＣＱＤｓ的理想方法，因为操作简单㊁反应时间短㊁成本低．ＺＨＵ等利用５００Ｗ的家用微波炉对葡萄糖和ＰＥＧ２００混合物分别加热反应５ｍｉｎ和１０ｍｉｎ，获得了表面含有许多有机官能团的ＣＱＤｓ，其颗粒尺寸分布为３ ４．５ｎｍ，碳水化合物的碳化程度直接受反应时间长短的影响，进而影响制备ＣＱＤｓ的性质［３３］．热分解法：该方法先前被用于制备金属氧化物半导体和磁性碳纳米材料．最近该方法被广泛应用于制备ＣＱＤｓ．ＭＡ等在砂浴中２６０ ２８０ħ下直接热分解乙二胺四乙酸二钠制备了ＣＱＤｓ［３４］．如图３所示，Ｄ ＳＯＵＺＡ等采用水热法以红萝卜为碳源，直接在１７０ħ下裂解红萝卜１２ｈ，制备了发蓝色荧光的ＣＱＤｓ，其具有相对较小的颗粒尺寸（２．３ｎｍ）［３５］．２㊀ＣＱＤｓ的结构和性质２．１㊀ＣＱＤｓ的结构化学结构：ＣＱＤｓ通常是由无定型和晶态的碳核组成，在碳核表面含有丰富的含氧官能团．ＣＱＤｓ图３采用水热法制备碳量子点过程示意图，以红萝卜为碳源Ｆｉｇ．３ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｒｏｕｔｅｏｆＣＱＤｓｆｒｏｍｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｏｆｃａｒｒｏｔｓｔｈｒｏｕｇｈｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｍｅｔｈｏｄ主要由Ｃ㊁Ｏ㊁Ｈ等元素组成，其Ｃ元素的含量一般较高．许多研究者声称在ＣＱＤｓ中存在ｓｐ２晶态的碳，但是ＣＱＤｓ具有差的结晶性，在ＣＱＤｓ的边缘具有很多的缺陷，在ＣＱＤｓ内部存在类似石墨烯的晶态结构［３６］．已经有大量文献报道了ＣＱＤｓ的碳核结构模型，例如：类金刚石的结构［３７］㊁类氧化石墨的结构［３４］㊁无定型碳的结构［３８］．有许多含氧官能团在ＣＱＤｓ的表面，例如：－Ｃ－Ｏ㊁－ＯＨ㊁－ＣＯＯＨ等［３９］．电子结构：许多研究小组报道ＣＱＤｓ的电子结构能用分子轨道理论描述［４０］．ＣＱＤｓ很容易获得能量发生ｎ➝π∗和π➝π∗的电子跃迁．ＣＱＤｓ的π态是由碳核中ｓｐ２杂化的碳原子产生的．ＨＵ等已经报道在π态中ＣＱＤｓ的带隙随芳香环的增加而逐渐降低，这种现象仅仅在π共轭的有机分子中发生［４１］．ＣＱＤｓ的ｎ态是由含氧官能团中的孤对电子产生的，例如：在醛类㊁胺㊁酰胺㊁硫醇等．假如含氧官能团中存在孤对电子，它将与ｓｐ２杂化的芳香碳原子结合，电子就会从含氧官能团中的ｎ态跃迁到芳香环中π∗态［４２］．２．２㊀ＣＱＤｓ的性质光致发光（ＰＬ）：在最近这些年，对ＣＱＤｓＰＬ性第３期齐㊀帆等：碳量子点的制备㊁性质及应用２７３㊀能的研究已经有了长足的发展，ＰＬ是ＣＱＤｓ最迷人的特征之一，ＰＬ发射遵循斯托克斯模型，即ＰＬ发射的波长比激发波长更长，已经有许多文献报道了ＣＱＤｓ这种ＰＬ行为［４３］．仔细研究ＰＬ的光谱特征和碳材料的结构特征表明，观测到的大部分ＰＬ发射可以大致分为两类．一类是由于带隙转变对应于共轭的π域，另一类是与石墨烯结构中缺陷相关．这两种类型在许多情况下可能是相互关联的，因为基于对石墨烯片中缺陷的利用或操纵可以创建或诱导π域［４４］．ＳＵＮ等报道了用聚乙二醇（ＰＥＧ１５００Ｎ）或丙酰乙烯亚胺⁃乙烯亚胺（ＰＰＥＩ⁃ＥＩ）修饰的天然ＣＱＤｓ，显示出了明显的依赖激发波长的发射谱［４５］．上转换的光致发光（ＵＣＰＬ）：除了传统的ＰＬ发射外，在最近的研究中发现ＣＱＤｓ具有ＵＣＰＬ特征．ＵＣＰＬ发射与其发射波长较长的正常ＰＬ相反，即激发波长大于发射波长［４６］．ＨＵ等首先从通过激光刻蚀法制备的ＣＱＤｓ中观察到，在近红外（８００ｎｍ）下双光子激发强烈的发光现象，从而表明ＣＱＤｓ具有ＵＣＰＬ性质［４７］．ＺＨＡＮＧ等直接通过葡萄糖，一步碱或酸辅助超声法，制备了ＣＱＤｓ，制备的ＣＱＤｓ除了具有正常的ＰＬ发射外，还具有ＵＣＰＬ性质［４８］．用长波长光（从７００到１０００ｎｍ）激发ＣＱＤｓ，其上转换发射波长范围在４５０到７５０ｎｍ．虽然对ＵＣＰＬ的性质已经观察和研究了几年，但这种独特性质的机制还没有完全理解［４９］．ＣＡＯ等首先提出了双光子机制来阐明ＵＣＰＬ的发射［５０］．光诱导电荷转移：ＷＡＮＧ等首先提出ＣＱＤｓ的荧光可以通过溶液中的电子受体或电子供体有效地淬灭，即光诱导ＣＱＤｓ既是优良的电子供体又是电子受体［５１］．尽管ＣＱＤｓ的这种光诱导电子转移的特征近来已被广泛报道．但ＣＱＤｓ中光诱导电荷转移的直接证据和本质尚不清楚．通过一定的氧化还原过程得到了一些间接的实验证明．例如，ＺＨＡＮＧ等使用２，４⁃二硝基甲苯为电子受体和Ｎ，Ｎ⁃二乙基苯胺为电子供体，通过ＣＱＤｓ的ＰＬ衰减来研究该性质［５２］．ＣＱＤｓ光诱导电荷转移的性质，使其在光能转换㊁光催化㊁太阳能电池中展现了潜在的应用前景［５３］．３㊀ＣＱＤｓ的应用３．１㊀光催化由于ＣＱＤｓ具有良好的水溶性㊁化学稳定性，其在光催化方面表现出潜在的应用．与其他半导体量子点（如ＺｎＯ㊁ＴｉＯ２㊁ＣｄＳ）相比ＣＱＤｓ具有更低的毒性．此外，ＣＱＤｓ还具有优异的可调谐的吸光度和ＰＬ光学特性，尤其是ＣＱＤｓ的ＵＣＰＬ性质，可以大大延长宽带隙半导体对太阳光的响应范围，其可吸收可见光甚至近红外区域的光．而且，光诱导ＣＱＤｓ既是优秀的电子给体又是受体，导致电子和空穴的有效分离．因此，ＣＱＤｓ可以作为光触媒的多功能元件，如电子介体㊁光敏剂㊁光谱转换器等．光催化活性极其依赖于光催化剂中电荷的运输，光生电荷的分离效率和孔洞［５４］．但是，自由电子和空穴可以随机地被各种缺陷困扰或散射，导致光生电子和空穴的复合几率增加，降低光催化活性．因此，促进光生电子和空穴的有效分离是提高光催化性能的重中之重．已经证明了ＣＱＤｓ具有较大的电子储存能力．因此，来自半导体或其他种类的光催化剂的电子可以自由穿梭在ＣＱＤｓ的传导网络中，阻滞光生载流子在连接处的复合［５５］．事实上，ＣＱＤｓ具有合成简单和成本低廉的特点，其作为电子介体已经引起了相当大的兴趣．如图４所示，ＹＵ等制备了ＣＱＤｓ／ＴｉＯ２纳米片复合材料，ＣＱＤｓ可以提高ＴｉＯ２纳米片在可见光下对罗丹明Ｂ的光催化降解性能［５６］．电子⁃空穴对与吸附的氧化剂／还原剂（通常是Ｏ２和ＯＨ－）产生活性氧自由基（例如㊃Ｏ－２和㊃ＯＨ），其具有较强的氧化能力，可以引起污染物分子的快速降解．在这过程中，ＣＱＤｓ充当了一个电子储存器，来捕获在可见光照射下ＴｉＯ２纳米片中产生的光生电子，从而阻碍了电子⁃空穴对在ＣＱＤｓ／ＴｉＯ２纳米片中的复合．图４㊀ＣＱＤｓ／ＴｉＯ２纳米片复合材料光催化过程示意图Ｆｉｇ．４㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｐｒｏｃｅｓｓｏｆＣＱＤｓ／ＴＮＳｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｎｄｅｒｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ３．２㊀光电子器件ＺＨＡＮＧ等在不同温度下热分解聚苯乙烯微球，合成出发多色荧光的碳纳米颗粒．在２００㊁３００㊁４００ħ下合成的碳纳米颗粒在单波长的紫外光激发下分别发出蓝色㊁橙色㊁白色的荧光，其量子产率达到了４７％，可用于制作发出蓝光㊁橙光㊁白光的ＬＥＤ电子器件［５７］．ＬＹＵ等把将ＧＱＤ沉积到碳纳米管上，制备出了基于ＧＱＤ／碳纳米管对称超级电容器，其制备２７４㊀化㊀学㊀研㊀究２０２０年示意图如图５所示．制备的电容器获得了４４ｍＦｃｍ－２的电容，表现出２００％以上的电容，与裸露的ＣＮＴ电极相比提高了１４ｍＦｃｍ－２［５８］．图５㊀基于ＧＱＤ／碳纳米管对称超级电容器的制备示意图Ｆｉｇ．５㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＧＱＤｓ／ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ３．３生物成像如前面所述，ＣＱＤｓ相比半导体量子点具有很多优点．例如：较好的光学性能㊁良好的化学㊁生物相容性和光化学稳定性，最重要的是ＣＱＤｓ是无毒和对环境友好的．这些特性使ＣＱＤｓ成为半导体量子点在生物成像㊁药物转移㊁靶向治疗等生物应用中非常理想的替代品之一．ＺＨＡＮＧ等最先把ＣＱＤｓ应用在生物成像领域．他们用ＣＱＤｓ的悬浮液培养基把ＭＣＦ⁃７细胞培养２ｈ后，用共聚焦荧光显微镜在一定激发波长下观察出细胞的细胞膜和细胞质发出明亮的荧光［５９］．如图６所示，ＷＡＮＧ等以蓝细菌为碳源采用简单的一步水热法合成出氮掺杂的ＣＱＤｓ，所得ＣＱＤｓ的平均颗粒尺寸为２．４８ｎｍ，ＣＱＤｓ表现出出色的生物相容性和低细胞毒性．将制备的ＣＱＤｓ与ＰＣ１２肝癌细胞一起培养，培养后的细胞在４０５ｎｍ波长激发下发出绿色荧光［６０］．图６㊀（ａ）用不同浓度的ＣＱＤｓ处理的ＰＣ１２细胞活性测定在２４ｈ；（ｂ）在激发下与ＣＱＤｓ（５００ｍｇ／Ｌ）孵育２４ｈ的ＰＣ１２细胞的荧光图片Ｆｉｇ．６㊀（ａ）ＣｅｌｌｖｉａｂｉｌｉｔｙａｓｓａｙｓｏｆｔｈｅＰＣ１２ｃｅｌｌｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＣＱＤｓｆｏｒ２４ｈ；（ｂ）ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｍａｇｅｏｆＰＣ１２ｃｅｌｌｓｉｎｃｕｂａｔｅｄｗｉｔｈＣＱＤｓ（５００ｍｇ／Ｌ）ｆｏｒ２４ｈｕｎｄｅｒｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆ４０５ｎｍ３．４㊀化学传感ＣＱＤｓ一个有趣的应用是在化学传感领域．ＣＱＤｓ对重金属Ｈｇ２＋的检测是最为重要的．因为Ｈｇ２＋对环境和人类的健康有致命性危害．由于ＣＱＤｓ具有毒性低㊁水溶性好㊁光稳定性高以及卓越的化学稳定性，使ＣＱＤｓ可以选择性地检测水溶液中的Ｈｇ２＋，Ｈｇ２＋是第一个在化学传感中检测应用的离子．ＣＱＤｓ与Ｈｇ２＋结合后通过观察荧光强度的变化，其斯特恩⁃沃尔默常数的幅度变化相当大，据此可以判断Ｈｇ２＋引起的淬灭可能是由于稳定的非荧光复合物ＣＱＤｓ和Ｈｇ２＋之间的静态淬火引起的［６１］．如图７所示，ＰＥＮＧ等制备了一种荧光强度可调的Ｎ⁃ＧＱＤｓ，利用Ｎ⁃ＧＱＤｓ和Ｈｇ２＋的协同效应，实现了一种显着提高卟啉与Ｍｎ２＋之间的络合反应速率的简单方法［６２］，第３期齐㊀帆等：碳量子点的制备㊁性质及应用２７５㊀此方法可用来检测在复杂的环境和生物学条件下的痕量Ｈｇ２＋．图７㊀利用Ｎ⁃ＧＱＤｓ和Ｈｇ２＋的协同效应，实现了一种显蓍提高卟啉与Ｍｎ２＋之间的络合反应速率的示意图Ｆｉｇ．７㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｅｆｆｅｃｔｏｆＮ⁃ＧＱＤｓａｎｄＨｇ２＋ｉｎａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆＭｎ２＋ａｎｄＴＭＰｙＰ４㊀结论与展望ＣＱＤｓ是继富勒烯㊁碳纳米管㊁金刚石㊁石墨烯之后研究最热门的碳纳米材料，其具有良好的亲水性㊁稳定的化学性质㊁表面容易功能化㊁良好的发光性能㊁低毒性㊁好的生物相容性和耐光性，使ＣＱＤｓ广泛应用在光电子器件㊁生物成像㊁光催化㊁药物载体㊁光疗㊁太阳能技术和光伏等领域．但是，ＣＱＤｓ许多光学和电子特性尚未完全了解，限制了ＣＱＤｓ大规模的应用．未来科研人员需更加深入地研究ＣＱＤｓ的发光机理和在生物应用中与载体之间的相互作用．这需要材料科学㊁化学㊁生物㊁物理㊁甚至医学等学科的交叉融合，相信相关领域科研人员对ＣＱＤｓ科学深入的研究，ＣＱＤｓ有望在和人类生活息息相关的疫病诊断㊁癌症治疗㊁光伏发电等领域发挥巨大的作用．参考文献：［１］ＧＵＯＹＧ，ＨＵＪＳ，ＷＡＮＬＪ．Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｓｔｏｒａｇｅｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００８，２０（１５）：２８７８－２８８７．［２］ＲＯＬＩＳＯＮＤＲ，ＬＯＮＧＪＷ，ＬＹＴＬＥＪＣ，ｅｔａｌ．Ｍｕｌｔｉｆｕｎ⁃ｃｔｉｏｎａｌ３Ｄｎａｎｏａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓｆｏｒｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅａｎｄｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙＲｅｖｉｅｗｓ，２００９，３８（１）：２２６－２５２．［３］ＬＩＵＪ，ＣＡＯＧ，ＹＡＮＧＺ，ｅｔａｌ．Ｏｒｉｅｎｔｅｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｆｏｒｅｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｓｔｏｒａｇｅ［Ｊ］．ＣｈｅｍＳｕｓＣｈｅｍ，２００８，１（８／９）：６７６－６９７．［４］ＹＡＮＧＳＴ，ＣＡＯＬ，ＬＵＯＰＧ，ｅｔａｌ．Ｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｆｏｒｏｐｔｉｃａｌｉｍａｇｉｎｇｉｎｖｉｖｏ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００９，１３１（３２）：１１３０８－１１３０９．［５］ＭＩＣＨＡＬＥＴＸ，ＰＩＮＡＵＤＦＦ，ＢＥＮＴＯＬＩＬＡＬＡ，ｅｔａｌ．Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｌｉｖｅｃｅｌｌｓ，ｉｎｖｉｖｏｉｍａｇｉｎｇ，ａｎｄｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００５，３０７（５７０９）：５３８－５４４．［６］ＤＥＲＦＵＳＡＭ，ＣＨＡＮＷＣＷ，ＢＨＡＴＩＡＳＮ．ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＣｄＳｅ／ＺｎＳｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ⁃ｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｊｕｇａｔｅｓｆｏｒｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ，ｎｏｎｔｏｘｉｃｉｍａｇｉｎｇａｎｄｎｕｃｌｅａｒｔａｒｇｅｔｉｎｇｉｎｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＮａｎｏＬｅｔｔｅｒｓ，２００４，４（１０）：１１－１８．［７］ＸＵＸＹ，ＲＡＹＲ，ＧＵＹＬ，ｅｔａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｓｉｎｇｌｅ⁃ｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｆｒａｇｍｅｎｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００４，１２６（４０）：１２７３６－１２７３７．［８］ＺＨＥＮＧＸＴ，ＡＮＡＮＴＨＡＮＡＲＡＹＡＮＡＮＡ，ＬＵＯＫＱ，ｅｔａｌ．Ｇｌｏｗｉｎｇｇｒａｐｈｅｎｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｎｄｃａｒｂｏｎｄｏｔｓ：ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ，ａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｍａｌｌ，２０１４，１１（１４）：１６２０－１６３６．［９］ＬＩＨ，ＫＡＮＧＺ，ＬＩＵＹ，ｅｔａｌ．Ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｄｏｔｓ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１２，２２（４６）：２４２３０－２４２５３．［１０］ＷＡＮＧＲ，ＬＵＫＱ，ＴＡＮＧＺＲ，ｅｔａｌ．Ｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙＡ，２０１７，５（８）：３７１７－３７３４．［１１］ＺＨＵＳ，ＭＥＮＧＱ，ＷＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｆｏｒｍｕｌｔｉｃｏｌｏｒｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ，ｓｅｎｓｏｒｓ，ａｎｄｂｉｏｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，２０１３，５２（１４）：３９５３－３９５７．［１２］ＹＵＡＮＦ，ＬＩＳ，ＦＡＮＺ，ｅｔａｌ．Ｓｈｉｎｉｎｇｃａｒｂｏｎｄｏｔｓ：Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｂｉｏｍｅｄｉｃａｌａｎｄｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＮａｎｏＴｏｄａｙ，２０１６，１１（５）：５６５－５８６．［１３］ＳＯＮＧＹ，ＳＨＩＷ，ＣＨＥＮＷ，ｅｔａｌ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｎａｎｏｄｏｔｓｃｏｎｊｕｇａｔｅｄｗｉｔｈｆｏｌｉｃａｃｉｄｆｏｒｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇｆｏｌａｔｅ⁃ｒｅｃｅｐｔｏｒ⁃ｐｏｓｉｔｉｖｅｃａｎｃｅｒｃｅｌｌｓｆｒｏｍｎｏｒｍａｌｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１２，２２（２５）：１２５６８－１２５７３．［１４］ＺＨＡＮＧＸ，ＬＩＵＣ，ＬＩＺ，ｅｔａｌ．Ａｎｅａｓｉｌｙｐｒｅｐａｒｅｄｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｎｄｅｍｐｌｏｙｍｅｎｔｆｏｒｉｎｖｅｒｔｅｄｏｒｇａｎｉｃｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ，２０１７，３１５：６２１－６２９．［１５］ＬＵＯＰＧ，ＳＡＨＵＳ，ＹＡＮＧＳＴ，ｅｔａｌ．Ｃａｒｂｏｎ ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｏｐｔｉｃａｌｂｉｏｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙＢ，２０１３，１（１６）：２１１６－２１２７．［１６］ＬＩＨ，ＨＥＸ，ＬＩＵＹ，ｅｔａｌ．Ｏｎｅ⁃ｓｔｅｐｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｗａｔｅｒ⁃ｓｏｌｕｂｌｅｃａｒｂｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１１，４９（２）：６０５－６０９．２７６㊀化㊀学㊀研㊀究２０２０年［１７］ＺＨＵＨ，ＷＡＮＧＸ，ＬＩＹ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓ⁃ｃｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００９（３４）：５１１８－５１２０．［１８］ＺＨＡＯＱＬ，ＺＨＡＮＧＺＬ，ＨＵＡＮＧＢＨ，ｅｔａｌ．Ｆａｃｉｌｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｌｏｗｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｂｙｅｌｅｃｔｒｏｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｇｒａｐｈｉｔｅ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００８（４１）：５１１６－５１１８．［１９］ＷＡＮＧＪ，ＳＡＨＵＳ，ＳＯＮＫＡＲＳ，ｅｔａｌ．Ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｄｏｔｓ⁃ｆｒｏｍｏｖｅｒｃｏｏｋｅｄＢＢＱｔｏｂｒｉｇｈｔｌｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔａｇｅｎｔｓａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１３，３（３６）：１５６０４－１５６０７．［２０］ＹＡＮＧＳＴ，ＷＡＮＧＸ，ＷＡＮＧＨ，ｅｔａｌ．Ｃａｒｂｏｎｄｏｔｓａｓｎｏｎｔｏｘｉｃａｎｄｈｉｇｈ⁃ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｍａｇｉｎｇａｇｅｎｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＣ，２００９，１１３（４２）：１８１１０－１８１１４．［２１］ＢＯＴＴＩＮＩＭ，ＢＡＬＡＳＵＢＲＡＭＡＮＩＡＮＣ，ＤＡＷＳＯＮＭＩ，ｅｔａｌ．Ｉｓｏｌａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｒｏｍｐｒｉｓｔｉｎｅａｎｄｏｘｉｄｉｚｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｒｃ⁃ｐｒｏｄｕｃｅｄｓｉｎｇｌｅ⁃ｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＢ，２００６，１１０（２）：８３１－８３６．［２２］ＺＨＯＵＪ，ＢＯＯＫＥＲＣ，ＬＩＲ，ｅｔａｌ．ＡｎＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌａｖｅｎｕｅｔｏｂｌｕｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｆｒｏｍｍｕｌｔｉｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ（ＭＷＣＮＴｓ）［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００７，１２９（４）：７４４－７４５．［２３］ＬＩＨ，ＨＥＸ，ＫＡＮＧＺ，ｅｔａｌ．Ｗａｔｅｒ⁃ｓｏｌｕｂｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅ，２０１０，１２２（２６）：４５３２－４５３６．［２４］ＢＯＵＲＬＩＮＯＳＡＢ，ＳＴＡＳＳＩＮＯＰＯＵＬＯＳＡ，ＡＮＧＬＯＳＤ，ｅｔａｌ．Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｇｅｎｉｃｄｏｔｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００８，２０（１４）：４５３９－４５４１．［２５］ＪＩＡＮＧＨ，ＣＨＥＮＦ，ＬＡＧＡＬＬＹＭＧ，ｅｔａｌ．Ｎｅｗｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ［Ｊ］．ＬａｎｇｍｕｉｒｔｈｅＡＣＳＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｕｒｆａｃｅｓ＆Ｃｏｌｌｏｉｄｓ，２０１０，２６（３）：１９９１－１９９５．［２６］ＲＥＮＴ，ＧＥＬ，ＧＵＯＱ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＳｒＴｉＯ３ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｖｉａｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１８，８（３６）：２０１５７－２０１６５．［２７］ＨＵＳ，ＬＩＵＪ，ＹＡＮＧＪ，ｅｔａｌ．Ｌａｓｅｒｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｓｉｚｅｔａｉｌｏｒｏｆｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１１，１３（１２）：７２４７－７２５２．［２８］ＨＯＲＮＥＲＭＪ，ＨＯＬＭＡＮＫＴ，ＷＡＲＤＭＤ．Ａｒｃｈｉｔｅｃ⁃ｔｕｒａｌｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｅｌａｓｔｉｃｎｅｔｗｏｒｋｓｉｎｈｙｄｒｏｇｅｎ⁃ｂｏｎｄｅｄｈｏｓｔｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ：ｆｒｏｍｍｏｌｅｃｕｌａｒｊａｗｓｔｏｃｙｌｉｎｄｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００７，１２９（４７）：１４６４０－１４６６０．［２９］ＬＩＨ，ＨＥＸ，ＫＡＮＧＺ，ｅｔａｌ．Ｗａｔｅｒ⁃ｓｏｌｕｂｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，２０１０，４９（２６）：４４３０－４４３４．［３０］ＬＩＵＨ，ＹＥＴ，ＭＡＯＣ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｃａｎｄｌｅｓｏｏｔ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，２００７，４６（３４）：６４７３－６４７５．［３１］ＳＵＮＭ，ＱＵＳ，ＨＡＯＺ，ｅｔａｌ．Ｔｏｗａｒｄｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｌｉｄ⁃ｓｔａｔｅｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｂａｓｅｄｏｎｃａｒｂｏｎ⁃ｎａｎｏｄｏｔｓａｎｄｓｔａｒｃｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｎａｎｏｓｃａｌｅ，２０１４，６（２１）：１３０７６－１３０８１．［３２］ＬＩＨ，ＨＥＸ，ＬＩＵＹ，ｅｔａｌ．Ｏｎｅ⁃ｓｔｅｐｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｗａｔｅｒ⁃ｓｏｌｕｂｌｅｃａｒｂｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１１，４９（２）：６０５－６０９．［３３］ＺＨＵＨ，ＷＡＮＧＸ，ＬＩＹ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓ⁃ｃｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００９（３４）：５１１８－５１２０．［３４］ＭＡＣＢ，ＺＨＵＺＴ，ＷＡＮＧＨＸ，ｅｔａｌ．Ａｇｅｎｅｒａｌｓｏｌｉｄ⁃ｓｔａｔｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ⁃ｄｏｐｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｇｒａｐｈｅｎｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｂｉｏｉｍａｇｉｎｇａｎｄｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｎａｎｏｓｃａｌｅ，２０１５，７（２２）：１０１６２－１０１６９．［３５］Ｄ ＳＯＵＺＡＳＬ，ＣＨＥＴＴＩＡＲＳＳ，ＫＯＤＵＲＵＪＲ，ｅｔａｌ．ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｕｓｉｎｇＤａｕｃｕｓｃａｒｏｔａｓｕｂｓｐ．ｓａｔｉｖｕｓｒｏｏｔｓｆｏｒｍｉｔｏｍｙｃｉｎｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙ［Ｊ］．ＯｐｔｉｋＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｆｏｒＬｉｇｈｔ＆ＥｌｅｃｔｒｏｎＯｐｔｉｃｓ，２０１８（１５８）：８９３－９００．［３６］ＬＩＵＲ，ＷＵＤ，ＬＩＵＳ，ｅｔａｌ．Ａｎａｑｕｅｏｕｓｒｏｕｔｅｔｏｍｕｌｔｉｃｏｌｏｒｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｕｓｉｎｇｓｉｌｉｃａｓｐｈｅｒｅｓａｓｃａｒｒｉｅｒｓ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，２００９，１２１（２５）：４６６８－４６７１．［３７］ＢＯＵＲＬＩＮＯＳＡＢ，ＳＴＡＳＳＩＮＯＰＯＵＬＯＳＡ，ＡＮＧＬＯＳＤ，ｅｔａｌ．Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｇｅｎｉｃｄｏｔｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００８，２０（１４）：４５３９－４５４１．［３８］ＭＡＲＴＩＮＤＡＬＥＢＣ，ＨＵＴＴＯＮＧＡ，ＣＡＰＵＴＯＣＡ，ｅｔａｌ．Ｓｏｌａｒｈｙｄｒｏｇｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｎｄａｍｏｌｅｃｕｌａｒｎｉｃｋｅｌｃａｔａｌｙｓｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１５，１３７（１８）：６０１８－６０２５．［３９］ＱＵＳ，ＷＡＮＧＸ，ＬＵＱ，ｅｔａｌ．ＡＢｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｉｎｋｂａｓｅｄｏｎｗａｔｅｒ⁃ｓｏｌｕｂｌｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｎａｎｏｄｏｔｓ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，２０１２，１２４（４９）：１２３８１－１２３８４．［４０］ＰＡＲＫＹ，ＹＯＯＪ，ＬＩＭＢ，ｅｔａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｃａｒｂｏｎｎａｎｏｄｏｔｓ：ｄｏｐｉｎｇａｎｄｓｕｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙＡ，２０１６，４（３０）：１１５８２－１１６０３．［４１］ＨＵＳＬ，ＮＩＵＫＹ，ＳＵＮＪ，ｅｔａｌ．Ｏｎｅ⁃ｓｔｅｐｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｂｙｌａｓｅｒｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．第３期齐㊀帆等：碳量子点的制备㊁性质及应用２７７㊀ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００９，１９（４）：４８４－４８８．［４２］ＨＯＬＡＫ，ＢＯＵＲＬＩＮＯＳＡＢ，ＫＯＺＡＫＯ，ｅｔａｌ．Ｐｈｏｔｏｌｕ⁃ｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｇｒａｐｈｉｔｉｃｃｏｒｅｓｉｚｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓｉｎｃａｒｂｏｎｄｏｔｓ：ＣＯＯ－，ｉｎｄｕｃｅｄｒｅｄ⁃ｓｈｉｆｔｅｍｉｓｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１４，７０（４）：２７９－２８６．［４３］ＫＷＯＮＷ，ＤＯＳ，ＫＩＭＪＨ，ｅｔａｌ．Ｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｈｏｔｏｌｕ⁃ｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆｃａｒｂｏｎｎａｎｏｄｏｔｓｖｉａｓｕｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｐａｒａ⁃ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄａｎｉｌｉｎｅｓ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｐｏｒｔｓ，２０１５，５：１２６０４．［４４］ＬＩＵＨ，ＹＥＴ，ＭＡＯＣ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｃａｎｄｌｅｓｏｏｔ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，２００７，４６（３４）：６４７３－６４７５．［４５］ＳＵＮＹＰ，ＺＨＯＵＢ，ＬＩＮＹ，ｅｔａｌ．Ｑｕａｎｔｕｍ⁃ｓｉｚｅｄｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｆｏｒｂｒｉｇｈｔａｎｄｃｏｌｏｒｆｕｌｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００６，１２８（２４）：７７５６－７７５７．［４６］ＬＩＨ，ＨＥＸ，ＫＡＮＧＺ，ｅｔａｌ．Ｗａｔｅｒ⁃ｓｏｌｕｂｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］．ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，２０１０，４９（２６）：４４３０－４４３４．［４７］ＨＵＳ，ＴＩＡＮＲ，ＷＵＬ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｒｏｍｓｙｎｔｈｅｓｉｓｔｏｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ⁃ＡｎＡｓｉａｎＪｏｕｒｎａｌ，２０１３，８（５）：１０３５－１０４１．［４８］ＺＨＡＮＧＲＱ，ＢＥＲＴＲＡＮＥ，ＬＥＥＳＴ．Ｓｉｚｅｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｆｅｎｅｒｇｙｇａｐｓｉｎｓｍａｌｌｃａｒｂｏｎｃｌｕｓｔｅｒｓ：ｔｈｅｏｒｉｇｉｎｏｆｂｒｏａｄｂａｎｄｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ［Ｊ］．Ｄｉａｍｏｎｄ＆ＲｅｌａｔｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，１９９８，７（１１／１２）：１６６３－１６６８．［４９］ＳＯＮＧＹ，ＺＨＵＳ，ＸＩＡＮＧＳ，ｅｔａｌ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｉｎｔｏｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｃａｒｂｏｎｄｏｔｓ［Ｊ］．Ｎａｎｏｓｃａｌｅ，２０１４，６（９）：４６７６－４６８２．［５０］ＣＡＯＬ，ＭＥＺＩＡＮＩＭＪ，ＳＡＨＵＳ，ｅｔａｌ．Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓ⁃ｃｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｖｅｒｓｕｓｏｔｈｅｒｃａｒｂｏｎｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＡｃｃｏｕｎｔｓｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１３，４６（１）：１７１－１８０．［５１］ＷＡＮＧＸ，ＣＡＯＬ，ＬＵＦ，ｅｔａｌ．Ｐｈｏｔｏｉｎｄｕｃｅｄｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｓｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｄｏｔｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００９（２５）：３７７４－３７７６．［５２］ＺＨＡＮＧＨ，ＨＵＡＮＧＨ，ＭＩＮＧＨ，ｅｔａｌ．Ｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ／Ａｇ３ＰＯ４ｃｏｍｐｌｅｘｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｗｉｔｈｅｎｈａｎｃｅｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｕｎｄｅｒｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１２，２２（２１）：１０５０１．［５３］ＣＡＯＬ，ＷＡＮＧＸ，ＭＥＺＩＡＮＩＭＪ，ｅｔａｌ．Ｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｆｏｒｍｕｌｔｉｐｈｏｔｏｎｂｉｏｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００７，１２９（３７）：１１３１８－１１３１９．［５４］ＬＩＨ，ＨＥＸ，ＬＩＵＹ，ｅｔａｌ．Ｏｎｅ⁃ｓｔｅｐｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｗａｔｅｒ⁃ｓｏｌｕｂｌｅｃａｒｂｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１１，４９（２）：６０５－６０９．［５５］ＦＥＮＧＱ，ＣＡＯＱ，ＬＩＭ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｐｈｏｔｏｌｕ⁃ｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄｇｒａｐｈｅｎｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，２０１３，１０２（１）：３１５－３１８．［５６］ＹＵＸ，ＬＩＵＪ，ＹＵＹ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ／ＴｉＯ２ｎａｎｏｓｈｅｅｔｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１４，６８：７１８－７２４．［５７］ＺＨＡＮＧＨ，ＨＵＡＮＧＨ，ＬＩＵＹ，ｅｔａｌ．Ｐｏｒｏｕｓａｎｄｈｏｌｌｏｗｍｅｔａｌ⁃ｌａｙｅｒ＠ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｓｓｔａｂｌｅｎａｎｏｒｅａｃｔｏｒｓｆｏｒｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓｅｌｅｃｔｉｖｅｏｘｉｄａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１２，２２（３８）：２０１８２－２０１８５．［５８］ＬＹＵＬ，ＦＡＮＹ，ＣＨＥＮＱ，ｅｔａｌ．Ｔｈｒｅｅ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌａｅｒｏｇｅｌｏｆｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｈｉｇｈ⁃ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ［Ｊ］．Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４，２５（２３）：２３５４０１．［５９］ＺＨＡＮＧＬＷ，ＦＵＨＢ，ＺＨＵＹＦ．ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｆｒｏｍｓｕｒｆａｃｅｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎｏｆＴｉＯ２ｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｇｒａｐｈｉｔｅ⁃ｌｉｋｅｃａｒｂｏｎ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１０，１８（１５）：２１８０－２１８９．［６０］ＷＡＮＧＸ，ＹＡＮＧＰ，ＦＥＮＧＱ，ｅｔａｌ．Ｇｒｅｅｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｒｏｍｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｆｏｒｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，２０１９，１１（４）：６１６．［６１］ＷＡＮＧＹ，ＨＵＡ．Ｃａｒｂｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ：Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙＣ，２０１４，２（３４）：６９２１－６９３９．［６２］ＰＥＮＧＤ，ＺＨＡＮＧＬ，ＬＩＡＮＧＲＰ，ｅｔａｌ．ＲａｐｉｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙＩｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎｄｏｐｅｄｇｒａｐｈｅｎｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍａｎｇａｎｅｓｅｐｏｒｐｈｙｒｉｎ［Ｊ］．ＡＣＳＳｅｎｓｏｒｓ，２０１８，３（５）：１０４０－１０４７．［责任编辑：郭续更］。
碳量子点的合成及应用研究
碳量子点的合成及应用研究人们对新材料不断的研究和探索，主要因为材料科学越来越重要，它已经渗透进了人类社会的各个角落。
材料科学在电子学、能源、生物制造、环境保护等领域有着重要的应用。
因此，对新材料的研究成为了当今最为热门的研究领域之一，其中碳量子点作为一种新兴材料，被广泛应用于药物传递、太阳能电池、生物传感、以及电子器件等领域。
一、碳量子点的合成碳量子点(CQDs)是直径小于10纳米的碳纳米晶体，由于其材料极小、且具有可调节的量子大小、宽波长发射与优异的荧光性质等特点，成为研究人员们的研究热点。
目前，合成碳量子点的方法主要分为热解法、酸碱条件下合成法、微波合成法、光化学合成法等，其中以酸碱条件合成法较为成熟。
由于纳米碳材料常常具有规则结构和特定尺寸，合成碳量子点的方法就十分关键。
使用硝基苯或硝基苯基甲酮作为碳源时，可以通过加热混合的硝基苯和多聚乙烯醇(PEG)基团产生碳量子点。
另外，使用压缩薄片的方法也可以得到优质的碳量子点，而这种碳量子点的尺寸更小、发射更亮。
二、碳量子点在生物传感中的应用碳量子点在生物传感领域中广泛应用，主要是因为其优异的生物兼容性和无毒性。
与有机荧光染料相比，碳量子点具有较高的抗光漂白性、抗氧化性和生物稳定性。
因此，碳量子点在诊断和治疗生物分子的应用上比有机荧光染料更好。
特别是在肿瘤医疗领域，使用纳米材料进行治疗成为了研究热点，碳量子点也是其中的一种。
与传统的治疗方法相比，碳量子点通过介入癌症细胞生长的过程中，从而使得癌细胞失去生长能力，从而达到治疗的目的。
此外，碳量子点的优异荧光特性还可用于生物成像，未来必将在生物医学中被广泛运用。
三、碳量子点在太阳能电池中的应用碳量子点在太阳能电池中的应用也十分广泛。
使用碳量子点制造的太阳能电池可以减少生产成本，并增加其产量。
由于碳量子点每个粒子都很小，所以其制造过程中所需的原材料也较少，成本更低。
碳量子点的半导体特性是太阳能电池中利用的重要特点之一。
碳基量子点的制备及其应用
碳基量子点的制备及其应用近年来，碳基量子点作为一种新兴材料，备受关注。
这种材料具有许多独特的性质和潜在的应用，比如低毒性、高荧光性和较好的生物相容性等。
本文将探讨碳基量子点的制备及其应用。
一、碳基量子点的制备碳基量子点制备方法众多，包括溶剂热法、电化学法、激光剥离法和微波辅助合成法等。
以下介绍几种常见的制备方法。
1. 溶剂热法溶剂热法是制备碳基量子点的一种简单、便捷的方法。
一般来说，通过在高温下将含碳前体与表面活性剂一起处理，可以制备出具有高度荧光和生物兼容性的碳基量子点。
溶剂热法制备碳基量子点的具体步骤如下：①选择碳源和表面活性剂碳源可以是天然有机物或人工合成碳材料。
表面活性剂可以选择CTAB、Triton X-100等。
②混合及反应将碳源与表面活性剂混合后，在常温下用水或其他溶剂混合搅拌，在高温 (通常为180～220°C) 下反应一段时间。
反应过程中需要搅拌，以保证反应充分。
③离心和洗涤将反应液进行离心，取得碳基量子点固体沉淀，然后用特定溶剂进行洗涤。
2. 电化学法电化学法制备碳基量子点是一种新兴制备方法。
通过在银电极表面电化学聚集和聚合碳源分子，可以制备出具有高纯度的碳基量子点。
电化学法制备碳基量子点的具体步骤如下：①选择碳源和电解质碳源可以是已知的碳材料。
电解质可以是具有高缩合力和稳定性的电解液。
②电极电位调节将电极电位调节至一定电位后，引发碳源分子的缩合反应。
③传输通过介质的传输，使聚集的碳基量子点分散到溶液中。
3. 微波辅助合成法微波辅助合成法是一种高效、快速制备碳基量子点的方法。
通过微波加热碳源和表面活性剂，可以制备出高质量的碳基量子点。
微波辅助合成法制备碳基量子点的具体步骤如下：①选择碳源和表面活性剂碳源可选用硝基苯、草甘膦等。
表面活性剂可以选择CTAB、Tween 20等。
②混合及反应将碳源和表面活性剂混合后，将试剂瓶放置在微波反应炉中反应一段时间。
③洗涤与离心制得的碳基量子点离心后，将上清液弃去，用特定溶剂进行洗涤。
荧光碳点的制备和性质及其应用研究进展
荧光碳点的制备和性质及其应用研究进展一、本文概述荧光碳点，作为一种新兴的碳纳米材料，近年来在科研领域引起了广泛关注。
由于其独特的光学性质、良好的生物相容性、易于表面功能化以及出色的稳定性，荧光碳点在生物成像、药物递送、传感器以及光电器件等领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在全面概述荧光碳点的制备方法、基本性质以及最新的应用研究进展。
我们将首先介绍荧光碳点的合成策略，包括自上而下和自下而上的主要方法，并讨论其结构、光学特性及稳定性等基本性质。
接着，我们将综述荧光碳点在生物成像、药物递送、传感器、光电器件等领域的应用案例和最新研究进展。
通过本文的阐述，我们期望能够为读者提供一个关于荧光碳点全面而深入的了解，为其在科研和实际应用中的进一步发展提供有益的参考。
二、荧光碳点的制备方法荧光碳点（Carbon Dots，简称CDs）作为一种新兴的纳米材料，因其独特的光学性质、良好的生物相容性和环境友好性，在生物成像、传感、光电器件等领域展现出巨大的应用潜力。
近年来，荧光碳点的制备方法得到了广泛的研究和发展。
自上而下法：自上而下法主要通过物理或化学手段将大尺寸的碳材料（如石墨、碳纳米管等）剥离或切割成纳米尺寸的碳点。
例如，激光烧蚀法就是利用高能量的激光束照射碳源，使其瞬间蒸发并冷凝形成碳点。
这种方法制备的碳点通常具有较好的结晶性和均一性，但设备成本较高，产率较低。
自下而上法：自下而上法则是通过化学反应，如热解、水热、微波等，使小分子碳源（如柠檬酸、葡萄糖等）发生碳化并聚集形成碳点。
这种方法操作简单，原料易得，因此在实际应用中更为常见。
例如，水热法就是在高温高压的条件下，使碳源发生碳化并生成碳点。
这种方法制备的碳点通常具有丰富的表面官能团，易于进行后续的修饰和功能化。
模板法：模板法是利用具有特定形貌和结构的模板材料，通过物理或化学手段将碳源填充到模板的孔道或空腔中，然后去除模板，得到具有特定形貌和结构的碳点。
这种方法可以精确控制碳点的尺寸和形貌，但制备过程较为复杂，且需要去除模板，可能引入杂质。
碳量子点的制备、性能及应用研究进展
碳量子点的制备、性能及应用研究进展一、本文概述随着纳米科技的飞速发展，碳量子点（Carbon Quantum Dots, CQDs）作为一种新兴的碳纳米材料，近年来引起了广泛的关注。
本文旨在全面综述碳量子点的制备技术、物理化学性能及其在各个领域的应用研究进展。
我们将介绍碳量子点的基本结构、性质和制备方法，包括自上而下和自下而上两大类方法。
然后，我们将重点讨论碳量子点在光学、电学、磁学等多方面的性能，并探讨其性能优化策略。
我们将综述碳量子点在生物成像、药物递送、光电器件、环境科学等领域的应用现状和发展前景。
通过本文的阐述，希望能够为碳量子点的进一步研究和应用提供有益的参考。
二、碳量子点的制备方法碳量子点的制备方法多种多样，主要包括自上而下（Top-Down）和自下而上（Bottom-Up）两大类方法。
自上而下法：这种方法通常利用物理或化学手段，将较大的碳材料（如石墨、碳纳米管等）破碎成纳米尺寸的碳量子点。
常见的物理方法包括激光烧蚀、电弧放电和球磨等，而化学方法则主要包括酸氧化、电化学氧化和热处理等。
自上而下法的优点是可以大规模制备，但制备过程中可能会引入杂质，影响碳量子点的纯度和性能。
自下而上法：这种方法则是以小分子为前驱体，通过化学反应或热解等方法，合成出碳量子点。
常见的前驱体包括柠檬酸、葡萄糖、乙二胺等有机物，以及二氧化碳、甲烷等无机物。
自下而上法的优点是可以精确控制碳量子点的尺寸、结构和表面性质，制备出的碳量子点纯度高、性能稳定。
但这种方法通常需要较高的反应温度和较长的反应时间，制备成本较高。
近年来，研究者们还开发了一些新型的制备方法，如微波辅助法、超声法、模板法等。
这些方法结合了自上而下和自下而上的优点，既可以实现大规模制备，又可以精确控制碳量子点的性质。
随着纳米技术的不断发展，研究者们还在探索利用生物方法制备碳量子点，如利用微生物、植物提取物等作为前驱体，通过生物合成的方式制备出具有特殊性能的碳量子点。
聚合物量子点与碳量子点制备及其作为荧光探针的应用研究
聚合物量子点与碳量子点制备及其作为荧光探针的应
用研究
哎呀，这题目也太难懂啦！什么是聚合物量子点？什么又是碳量子点呀？它们的制备方法是啥？还能作为荧光探针用？我一个小学生真是被弄得晕头转向！
先来说说聚合物量子点吧。
这东西就像是一群小小的、闪闪发光的精灵。
你想想，它们在微观世界里跳来跳去，是不是很神奇？那要怎么把它们弄出来呢？这可得费好大一番功夫呢！科学家们得像厨师一样，精心挑选各种材料，然后用超级厉害的方法把它们混合在一起。
这过程就好比做蛋糕，得把面粉、鸡蛋、糖啥的按比例放好，然后经过烘烤才能做出美味的蛋糕。
制备聚合物量子点不也一样嘛，得把各种化学物质调配得恰到好处，才能得到想要的结果。
再讲讲碳量子点。
这碳量子点呀，就像是微观世界里的小星星。
它们虽然小，但是能量可大着呢！制备碳量子点的过程，就像是一场神秘的魔法表演。
科学家们得用各种奇妙的手段，让那些普通的碳材料变成闪闪发光的量子点。
那它们为啥能作为荧光探针呢？这就更神奇啦！比如说，在我们身体里，有很多小小的细胞，细胞里又有很多我们看不见的东西。
这时候，荧光探针就像是小小的侦探，能帮我们找到那些隐藏的秘密。
聚合物量子点和碳量子点就像是特别厉害的侦探，能发出亮光，让我们看到那些平时看不到的东西。
我就好奇啦，科学家们是怎么想到用它们来做荧光探针的呢？难道是做梦的时候突然有了灵感？还是经过了无数次的实验和失败才找到的办法？
总之，聚合物量子点和碳量子点的制备以及作为荧光探针的应用，真是太神奇、太有趣啦！我觉得未来，它们肯定能帮我们发现更多的秘密，解决更多的难题！说不定有一天，靠着它们，我们能一下子就治好所有的病呢！。
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疏水碳量子点（Hydrophobic Carbon Quantum Dots，HCQDs）是一种具有优异光学性质和疏水性质的纳米材料。
下面是关于疏水碳量子点的制备方法以及其在荧光传感中的应用的简要介绍：
疏水碳量子点的制备方法：
1. 碳源选择：常用的碳源包括有机物如葡萄糖、蔗糖、柠檬酸等，或无机物如氰化物等。
2. 碳化反应：将碳源加热至高温，通常在惰性气氛下进行碳化反应。
常用的方法有溶剂热法、热分解法、微波辐射法等。
3. 表面修饰：通过表面修饰可以增强疏水性能和光学性质。
常用的修饰剂有硅烷化剂、烷基化剂等。
疏水碳量子点在荧光传感中的应用：
1. 离子传感：疏水碳量子点可以通过对特定离子的选择性响应来实现离子传感。
当特定离子存在时，疏水碳量子点的荧光强度、发射波长或寿命会发生变化，从而可以检测目标离子的存在和浓度。
2. 分子探针：疏水碳量子点可以作为荧光分子探针，用于检测环境中的有机物、溶剂极性以及pH 值等参数。
它们对于特定分子的选择性响应可以通过调整表面修饰实现。
3. 生物传感：疏水碳量子点可以通过与生物分子的相互作用来实现生物传感。
例如，它们可以用于检测蛋白质、DNA和细胞等生物分子的存在和浓度。
总之，疏水碳量子点是一类具有潜在应用前景的纳米材料，其制备方法多样，并且在荧光传感领域显示出了广泛的应用潜力。
通过进一步的研究和开发，疏水碳量子点有望在生物医学、环境监测等领域发挥重要作用。