碳量子点简介课件.
cds碳量子点
cds碳量子点
（最新版）
目录
1.引言：介绍 cds 碳量子点的概念和特性
2.cds 碳量子点的应用领域
3.cds 碳量子点的研究和发展前景
4.结论：总结 cds 碳量子点的重要性和未来可能的影响
正文
cds 碳量子点，是一种具有特殊光学和电子性质的纳米材料。
它们的直径在 2 到 10 纳米之间，具有极高的比表面积和表面电子态密度，这
些特性使得它们在许多领域有着广泛的应用。
在生物医学领域，cds 碳量子点被广泛用于生物成像和生物传感。
其出色的光稳定性和生物相容性，使得它们可以长时间在生物体内工作，提供高分辨率的生物成像。
此外，cds 碳量子点还可以通过改变其表面化学性质，实现对特定生物分子或细胞的特异性识别和传感。
在能源领域，cds 碳量子点也被用于太阳能电池和锂离子电池的研究。
它们的高电子迁移率和良好的光学性能，使得它们可以有效地提高太阳能电池的光电转化效率，以及锂离子电池的储能能力。
在环境监测领域，cds 碳量子点也被用于重金属离子的检测。
由于其具有的高比表面积和表面电子态密度，使得它们可以与重金属离子产生强烈的相互作用，从而实现对重金属离子的高灵敏度检测。
cds 碳量子点的研究和发展前景广阔，未来有望在更多的领域发挥重要作用。
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溶性碳量子点PL380nm--560nm的介绍
溶性碳量子点PL380nm——560nm的介绍性碳量子点PL380nm560nm中文名：油溶性碳量子点英文名：Oilsolublecarbonquantumdots波长：PL380nm560nm类型：无镉量子点油溶性碳量子点的描述：碳量子点是近年来进展起来的低维碳料子的一个分支。
和无机半导体量子点相比,由于其具有原料子本钱低、制备方法简单、环境友好等性质,近年来受到人们的关注。
碳量子点结构给与其物理及化学性质,如上转换发光和激发波长倚靠性等。
油溶性碳量子点由于在有机溶剂中的溶解性,使得其在光电器件领域具有潜在的应用价值。
Description:Carbonquantumdotsareabranchoflowdimensionalcarbonmateri paredwithinorganicsemi conductorquantumdots,theyhaveattractedattentioninrecentyear sduetotheirlowrawmaterialcost,simplepreparationmethods,ande nvironmentallyfriendlyproperties.Thestructureofcarbonquantu mdotsendowsthemwithphysicalandchemicalproperties,suchasconversionluminescenceandexcitationwavelengthdependence.Oilsolu blecarbonquantumdotshavepotentialapplicationvalueinthefield ofoptoelectronicdevicesduetotheirsolubilityinorganicsolvent s.关于我们:陕西星贝爱科生物科技经营的产品种类包含有：合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、近红外荧光染料、活性荧光染料、荧光标记物、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点击化学产品、树枝状聚合物、环糊精衍生物、大环配体类、荧光量子点、透亮质酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯，二氧化硅及介孔二氧化硅，聚合物微球，近红外荧光染料，聚苯乙烯微球，上转换纳米发光颗粒，MRI核磁造影产品，荧光蛋白及荧光探针等等。
碳量子点简介.
通过改变反应温度、氮源和氮源加入 顺序研究了氨基化过程中影响碳量子 点发光的因素，确定出了获得高发光 强度的氨基化碳量子点的最佳反应条
CQDs 和 N-CQDs 的光致发光谱和在自然光以 及紫外灯下的照片 （左边是 CQDs 溶液，右边是 N-CQDs 点溶 液。
碳量子点表面嫁接不同基团会影响其光致发光和 光催化行为。实验结果表明基团改性后 N-CQDs 荧光强度最强，几乎是 O-CQDs 和 Cl-CQDs 强度 的 15-40 倍，但催化效率最低。Cl-CQDs 的催化 效率最高，在 2 min 之内就可以完全降解亚甲基 蓝，随反应温度和氯化亚砜加入量的不同光催化 效率也不同 通过化学方法在碳量子点表面引入不同基团可以 调控其光致发光和光催化性能，这对今后碳量子 点复合材料的制备以及光的能量转化奠定了基础 。但各个基团在碳量子点表面存在的形式对其性 能的影响还需要进一步的研究
带隙弯曲方向与弯曲程度的理论推导 碳量子点表面有很多缺陷形成可见光带隙，这些能带将会不 断的从内部向表面移动，形成带隙弯曲。带隙弯曲诱发电势 会影响电子和空穴的分离效率，因此可以通过表面带隙弯曲 寻求表面基团与性能之间的关系。 导致表面带隙弯曲的原因主要来自表面原子分布和类型。 对于向下的弯曲，表面存在正电势，电子加剧移动到表面， 引起自由电子的增加，空穴的减少。对于向上的弯曲，表面 存在负电势，正电荷加速移动到表面，引起自由电子的减少 ，空穴的增加。碳量子点从内部到表面的带隙弯曲程度可以 通过光致发光来衡量。
碳量子点（CQDs）
碳量子点（CQDs）是以粒径小于10 nm的碳质骨架 和表面基团构成的荧光纳米材料。碳量子点具有毒 性小、生物相容性好、发光波长可调、易于功能化 等突出优势而备受关注 CQD具有的优势： 1.快速的光生电子传递 2.电子储存性能 3.良好的上转换光致发光能力 目前为止，在生物成像、荧光传 感、有机光伏、发光二极管和催 化领域表现出了潜在的应用价值。
碳量子点100晶面0.24nm
碳量子点100晶面0.24nm
碳量子点是一种纳米材料，由数十至数百个碳原子组成，具有
优异的光电性能和化学稳定性。
100晶面是指碳量子点的结构中，
原子排列的方式符合(100)晶面的排列方式。
0.24nm则是碳量子点
在(100)晶面方向上的晶格常数，即原子间距离。
从物理角度来看，碳量子点的晶面结构对其光学、电学性质有
着重要影响。
在碳量子点中，不同晶面的结构会影响其能带结构、
能级分布等物理性质，进而影响其在光电器件中的应用性能。
因此，了解碳量子点的晶面结构和晶格常数对于深入理解其性质具有重要
意义。
从化学角度来看，碳量子点的晶面结构也会影响其表面的化学
反应性和吸附性能。
不同晶面的结构会导致表面原子的外露度、结
合能等方面的差异，从而影响其在催化、传感等领域的应用。
总的来说，碳量子点的晶面结构和晶格常数对其性质和应用具
有重要影响，因此对其进行深入研究和理解具有重要意义。
希望这
些信息能够帮助你更全面地了解碳量子点的相关知识。
碳量子点 电极
碳量子点电极
碳量子点（C-dots）是一种新兴的碳基纳米材料，由于其独特的物理化学性质，如良好的生物相容性、优异的光学性能和良好的电学性能，已经被广泛应用于光电转换器件、生物成像、药物传递、光热治疗等领域。
在电池电极材料中，碳量子点具有高比表面积、优良的导电性、高电子迁移率等优点，使其在提高电极的电化学性能方面具有很大的潜力。
碳量子点在电极中的应用主要表现在以下几个方面：
提高电极的电导率：碳量子点可以有效地提高电极的电导率，从而降低电池内阻，提高电池的充放电性能。
提高电极的能量密度：碳量子点具有优异的光学性能和电学性能，可以有效地提高电极的光电转换效率和电化学反应速率，从而提高电池的能量密度。
提高电极的稳定性：碳量子点具有良好的化学稳定性和热稳定性，可以有效地提高电极的循环寿命和安全性能。
提高电极的充放电效率：碳量子点可以有效地缩短电极的离子扩散路径和提高电极的电化学反应速率，从而提高电极的充放电效率。
总之，碳量子点作为一种新型的碳基纳米材料，在电池电极材料中具有很大的应用潜力。
随着研究的深入和技术的进步，碳量子点在电极中的应用将会更加广泛和成熟。
cds碳量子点
cds碳量子点
摘要：
1.引言：介绍cds 碳量子点的概念和特性
2.cds 碳量子点的应用领域
3.我国在cds 碳量子点研究方面的进展
4.结论：总结cds 碳量子点的重要性和前景
正文：
cds 碳量子点，是一种具有特殊光学和电子性质的纳米材料。
它的直径在2 到10 纳米之间，具有极高的比表面积和优异的光学稳定性，因此在各种领域都有着广泛的应用。
在生物医学领域，cds 碳量子点被广泛应用于生物成像、药物传递和光热治疗等方面。
其独特的光谱性质和优秀的生物相容性，使其成为生物医学影像学的理想探针。
此外，cds 碳量子点还可以通过表面修饰，实现对特定生物分子的特异性识别和结合，从而实现对疾病的早期诊断和治疗。
在能源领域，cds 碳量子点也被发现具有优秀的光催化性能。
其大的比表面积和良好的光吸收性能，使其在光催化水分解、光催化二氧化碳还原等方面有着优异的表现。
这为解决我国能源问题，推动可持续发展提供了新的可能。
我国在cds 碳量子点的研究方面也取得了显著的进展。
我国科研人员不仅在cds 碳量子点的制备和性质研究方面取得了一系列重要成果，还成功地将cds 碳量子点应用于多个领域，包括生物医学、能源、环境等。
这些研究成果不仅丰富了cds 碳量子点的应用领域，也为我国的科技发展做出了重要贡献。
总的来说，cds 碳量子点作为一种新型纳米材料，其在生物医学、能源等领域的应用前景广阔。
量子点材料PPT课件
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量子点的种类
C量子点 一元量子点
量子点
二元量子点
Si量子点 不含重金属的量子点（ZnO、SiO2)
含重金属的量子点（CdS、PbS等）
主要是将有机金属前驱体溶液注射进高温配体 溶液中，前驱体在高温条件下迅速热解并成核，接 着晶核缓慢生长为纳米晶（简称 TOP/TOPO 法）。
前驱体：二甲基镉 三辛基硒（碲、硫）磷
配体： 三辛基氧磷（TOPO）
注入
高温 （200-600℃）
CdTe量子点
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有机合成量子点示意图
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这种方法缺点巨大
量子点具有很好的光稳定性。量子点的荧光强度 比最常用的有机荧光材料“罗丹明6G”高20倍， 它的稳定性更是“罗丹明6G”的100倍以上。因此， 量子点可以对标记的物体进行长时间的观察，这 也为研究细胞中生物分子之间长期相互作用提供的激发光谱和窄的发射光谱。使用 同一激发光源就可实现对不同粒径的量子点进行 同步检测，因而可用于多色标记，极大地促进了 荧光标记在中的应用。此外，量子点具有窄而对 称的荧光发射峰，且无拖尾，多色量子点同时使 用时不容易出现光谱交叠。
量 子 点 制 备 通 常 分 为 top-down 和 bottom-up 两类，前者在晶体表面蚀刻而成， 有立足于组成器件的优势；后者来自于化学 制备，粒径和界面可由反应条件控制，界面 还可以连接不同的化学基团，易于自组织， 这种特点使它在生物体系标记方面大有所为 成为可能。
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碳量子点_精品文档
碳量子点引言碳量子点是一种新兴的材料，其在能源、光电子学、生物医学等领域具有广泛的应用潜力。
本文将介绍碳量子点的定义、制备方法、表征技术以及其在不同应用领域的应用情况。
第一部分碳量子点的定义和特性碳量子点是碳基材料的一种新形态，具有纳米尺度的大小（通常小于10纳米），其形态可以是球形、锥形或棒状。
它们具有许多引人注目的特性，如发光性质、高稳定性、优异的光学性能和生物相容性。
发光性质是碳量子点的重要特征之一。
由于量子限制效应，碳量子点在不同的尺寸和形状下展现出不同的发光颜色，从蓝色到红色，甚至近红外光。
此外，碳量子点还显示出窄带隙的荧光特性，具有高发光效率和狭窄的发光谱。
第二部分碳量子点的制备方法碳量子点的制备方法多种多样，包括碳化合物模板法、热分解法、氧化石墨烯还原法、激光刻蚀法和微生物发酵法等。
碳化合物模板法是一种常用的制备碳量子点的方法。
通过选择合适的碳源和模板，利用热解或溶剂热法，可以制备出具有特定尺寸和形态的碳量子点。
热分解法是另一种常用的制备碳量子点的方法。
通过在高温下使含有碳源的物质热分解，可以生成碳量子点。
这种方法简单易行，具有高产率和低成本的优势。
第三部分碳量子点的表征技术为了了解碳量子点的性质和结构，采用多种表征技术进行分析是必要的。
常用的表征技术包括透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）。
透射电子显微镜是一种常用的表征碳量子点形貌和尺寸的技术。
通过透射电子显微镜观察样品，可以获得碳量子点的形貌和尺寸信息。
高分辨透射电子显微镜可以提供更高分辨率的图像，可以观察到更细微的结构细节和晶体结构。
第四部分碳量子点在不同应用领域的应用情况碳量子点在能源领域具有广泛的应用潜力。
由于其高光电转换效率和优异的稳定性，碳量子点可用于制备高效的太阳能电池。
碳量子点在光电子学领域的应用也非常广泛。
它们可以用于制备发光二极管、荧光探针和激光器等光学器件。
碳量子点(cqds) 石墨炔量子点
碳量子点(cqds)是一种具有纳米尺度的碳基材料，具有优异的光电性能和化学稳定性，近年来受到了广泛关注。
其中，石墨炔量子点作为一种特殊的碳量子点，在光催化、光电器件、生物成像等领域展现出了巨大的应用潜力。
本文将从以下几个方面详细介绍碳量子点和石墨炔量子点的相关研究进展。
一、碳量子点的制备方法碳量子点的制备方法包括化学氧化方法、电化学法、微波辐射法、激光剥离法、等离子体法等多种途径。
其中，化学氧化方法是最为常见的制备方法之一，通过碳前体的酸碱处理、氧化剥离等步骤，可制备出具有一定量子效应的碳量子点。
二、石墨炔量子点的结构与性质石墨炔量子点具有类似于石墨炔结构的碳原子排列，拥有较小的带隙、较高的导电性和光催化活性。
石墨炔结构的引入使得石墨炔量子点在光电器件中表现出了良好的性能，同时在生物成像领域也表现出了巨大的潜力。
三、碳量子点在光催化中的应用碳量子点作为一种优异的光催化剂，可用于水分解、二氧化碳还原、有机污染物降解等反应。
石墨炔量子点在光催化中的应用研究表明，其具有较高的光催化活性和稳定性，为光催化反应的高效进行提供了可能。
四、石墨炔量子点在生物成像中的应用石墨炔量子点具有较好的生物相容性和荧光性能，被广泛应用于生物成像领域。
其在细胞标记、组织成像、药物传递等方面的应用研究成果丰硕，为生物医学领域的发展带来了新的机遇和挑战。
五、碳量子点的应用前景碳量子点及其衍生物在光电器件、生物成像、光催化等领域的广泛应用展现出了巨大的潜力，但也面临着制备方法简单化、性能稳定化、应用系统化等方面的挑战。
未来的研究方向将集中在碳量子点的制备与改性、性能调控与机制解析、应用拓展与产业化等方面，以期为碳量子点的应用提供更为坚实的基础和保障。
碳量子点和石墨炔量子点作为当前领域的研究热点，其在光电器件、生物成像、光催化等领域的应用前景广阔，但仍需加大基础研究和工程应用方面的投入，以推动碳量子点在相关领域的深入应用与开发。
希望本文的内容能为相关研究和应用工作提供一定的参考和借鉴，期待碳量子点在未来能够迎来更加灿烂的发展。
mof黑鳞碳量子点
MOF黑鳞碳量子点是一种基于金属有机骨架材料（MOF）的新型碳量子点。
MOF是一类由有机配体和金属离子组成的晶状材料，具有高度可调性和孔隙结构的特点。
黑鳞碳量子点则是一种纳米级的碳材料，具有优异的光学和电学性质。
MOF黑鳞碳量子点是通过在MOF的表面或孔隙中引入碳源，经过一系列化学反应和处理得到的。
这种材料具有很高的比表面积和孔隙结构，能够提供丰富的活性位点。
同时，MOF黑鳞碳量子点在光学性质方面具有较高的量子效率和较宽的发射波长范围。
MOF黑鳞碳量子点在催化、荧光探针和光电器件等领域具有广阔的应用前景。
由于其可调性和高度可控性，可以根据需要设计合成具有特定功能的材料。
例如，在催化反应中，MOF黑鳞碳量子点可以作为高效的催化剂，用于催化有机反应和电化学反应。
在荧光探针领域，它们可以用于细胞成像和生物传感器等应用。
另外，MOF黑鳞碳量子点还可以应用于光电器件，如太阳能电池和光电催化等。
总体而言，MOF黑鳞碳量子点作为一种新型的碳材料，在多个领域都有广泛的应用潜力，将为科学研究和技术发展提供新的可能性。
碳量子点科普
碳量子点科普嘿，朋友！你知道碳量子点吗？这玩意儿可神奇啦！咱先来说说碳量子点的大小。
它呀，小得超乎你的想象，就像芝麻掉进了大海，简直微不足道。
但可别小瞧了它这小小的身躯，蕴含的能量和作用那可是大大的！碳量子点具有优异的光学性能。
这就好比一个超级亮的小灯珠，能发出各种漂亮的光。
你想想看，要是把它用在照明上，那得有多酷炫，说不定能让我们的房间像梦幻世界一样。
而且它的发光还很稳定，不会像有些灯那样一闪一闪的，让人闹心。
再讲讲它的水溶性。
这可太重要啦！就像鱼儿离不开水，碳量子点在水里那是游刃有余。
这使得它在生物领域有了大用场。
比如说，能用来检测细胞里的各种活动，就好像给细胞装上了一个小小的监控器，随时能知道细胞在干啥。
还有呢，碳量子点的毒性非常低。
这意味着什么？意味着它对我们的身体和环境都很友好啊！不像有些化学物质，碰都不敢碰。
你说，这碳量子点是不是像个小精灵，到处施展着它的魔法？在医学领域，它可以帮助医生更准确地诊断疾病。
比如说，它能精准地找到肿瘤细胞，给医生指一条明路，这难道不厉害吗？这就好像是在黑暗中给医生点亮了一盏明灯。
在材料科学方面，碳量子点能让材料变得更强大、更耐用。
好比给材料穿上了一层坚不可摧的铠甲。
在化学传感器方面，它就像一个敏锐的小侦探，任何细微的变化都逃不过它的“眼睛”。
这么厉害的碳量子点，未来的发展前景那是一片光明啊！说不定哪天，它就能彻底改变我们的生活。
你能想象到那个美好的画面吗？我可是充满了期待！总之，碳量子点这个小家伙，虽然个头小，但本事大，潜力无限，值得我们好好去研究和利用！。
合成碳量子点方法总结 ppt课件
Chem. 2C0o20m/1m2/2u7n., 2015, 51, 2544--2546
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L. Li e2t0a20l/.1,2J/o27urnal of Materials Chemistry B 5, 7328-7334 (2017).
碳源：菠菜 荧光颜色：红色 尺寸：3~11 nm lex/lem: 440/680 nm QY：15.34%19
碳源：鸡蛋壳 荧光颜色：蓝色 尺寸：~5 nm lex/lem: 365/450 nm QY：14% 线性范围：0.5~80 μmol L—1 检测限：0.48 μmol L—1
Q. Wang, X. Liu, L. Zhang, Y. Lv, Microwave-assisted synthesis of carbon nanodots through an eggshell membrane and their
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碳源：柠檬酸 荧光颜色：蓝色 尺寸：~0.9 nm QY：47% 掺杂硅元素
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Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1027–1031
ACS2N02a0/n12o/227016, 10, 484−491 IF：13.942
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碳源：对苯二胺 荧光颜色：各种 尺寸：~2.6 nm QY：24% 层析分离
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2.2 Carbon sources
化学物质
•葡萄糖、蔗糖、丙三醇、柠檬酸……
绿色来源的前体化合物
•菠菜（2017） •草莓汁（2013）、蛋壳（2012）、樟脑（2014）、 康乃馨（2016）、猪肉（2018）、苹果汁 （2015）、甘蔗汁（2014）、心里美（2016）、 燕麦（2015） •圣罗勒叶（2017）
合成碳量子点方法总结说课讲解
2018-4-3
背景介绍
• 量子点是准零维半导体纳米材料，由于电子和空穴被量子限 域，连续的能带结构变成具有分子特性的分离能级结构，受 激后可以发射荧光，基于自身的量子效应，展现出独特的性 质：尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应和表面效 应。因此展现出不同于宏观材料的物理化学性质，在太阳能 电池、发光器件、光学生物标记、催化、功能材料等领域有 着广阔的应用前景。
2.2 Carbon sources
化学物质
• 葡萄糖、蔗糖、丙三醇、柠檬酸……
绿色来源的前体化合物
• 菠菜（2017） • 草莓汁（2013）、蛋壳（2012）、樟脑
（2014）、康乃馨（2016）、猪肉（2018）、 苹果汁（2015）、甘蔗汁（2014）、心里美 （2016）、燕麦（2015） • 圣罗勒叶（2017）
碳源：草莓汁 荧光颜色：蓝色 尺寸：~5.2 nm lex/lem: 360/427 nm QY：6.3% 线性范围：10 nM~50 mM 检测限：3 nM
Q. Wang, X. Liu, L. Zhang, Y. Lv, Microwave-assisted synthesis of carbon nanodots through an eggshell membrane and their fluorescent application. Analyst 137, 5392-5397 (2012).
1.1 Bottom up methods
Bottom up methods involve the conversion of smaller particles into C-dots of desired size range. E.g. • Microwave assisted pyrolysis • Hydrothermal methods • Thermal / combustion • Solvothermal methods ,ect.
碳量子点研究资料讲解
碳量子点研究摘要碳量子点是一种以碳元素为主体的新型荧光碳纳米材料，碳量子点具有许多优良性质主要包括：荧光稳定性高且耐光漂白、激发光宽而连续、发射光可调谐、粒径小分子量低、生物相容性好且毒性低和优良的电子受体和供体等特性还有比传统金属量子点更为优越的特点。
碳量子点不但克服了传统有机染料的某些缺点，而且有分子量和粒径小、荧光稳定性高、无光闪烁、激发光谱宽而连续、发射波长可调谐、生物相容性好、毒性低等优点。
更易于实现表面功能化，被认为是一种很好的理想材料。
对近几年国内碳量子点的研究现状，对电弧法、激光剥蚀法、电化学法、模板法等合成碳量子点的方法进行了简单的介绍，以及合成碳量子的方法分类，论述了碳量子点有望取代传统半导体量子点，在生物成像、发光探针分析等领域进行广泛的应用。
检测重金属离子，检测小分子，溶液的酸碱性具有越来越重要的作用，是一种新型的纳米材料。
为此，开展荧光碳量子点的基础研究具有重要的理论意义和应用价值，成为近几年的研究热点。
本研究中对其性质，合成以及其应用进行了几个方面的综述。
关键词：碳量子点；材料；合成；应用；AbstractA qua ntum dot is a carb on carb on as the main eleme nt of the new carb on nano fluoresce nt material hav ing a plurality of qua ntum dots carb on excelle nt properties including: light stability, and high bleaching fluorescence excitation light wide and continu ous light emissi on can be tuned to a small particle size low molecular weight, low toxicity and good biocompatibility and excelle nt electr on acceptor and donor still more excelle nt characteristics tha n the conven tio nal metal qua ntum dots characteristics. Carbon not only overcome the qua ntum dot certa in disadva ntages of the conven ti onal orga nic dye, and a small molecular weight and particle size, high fluoresce nce stability, no light flashes con ti nu ously broad excitati on spectrum, the emissi on wavele ngth can be tun ed, good biocompatibility, low toxicity and so on. Easier to implement the function of the surface is considered to be an ideal material good. In recent years, research on the status of domestic carb on qua ntum dots, qua ntum dot syn thesis method for carb on arc, laser ablati on, electrochemical method, template method for a simple introduction, as well as the synthesis of carb on qua ntum method of classificati on, discusses carb on qua ntum dots are expected to replace traditi onal semic on ductor qua ntum dots, in the field of biological imag ing, lumin esce nce probes for exte nsive an alysis applicati ons. Detect ion of heavy metal ions, the detect ion of small molecules, the pH of the solutio n has an in creas in gly importa nt role, is a no vel nano materials. To this end, the basic research carried out fluoresce nt carb on qua ntum dots has importa nt theoretical sig nifica nce and applicati on value and become a research hotspot in rece nt years. The study was reviewed several aspects of its n ature, syn thesis and their applicati ons.Keywords: carb on qua ntum dots; materials; syn thesis; applicati on目录第1章绪论.................................................................. -0 -1.1碳量子点 ........................................................... -0 -1.2碳量子点的优良性质 ................................................. -0 -1.2.1荧光稳定性高且耐光漂白 ....................................... -1 -1.2.2激发光宽而连续 ............................................... -1 -1.2.3发射光可协调 ................................................. -1 -1.2.4 粒径非常小且分子量低......................................... -1 -1.2.5生物相容性良好且毒性很低 ..................................... -1 -1.2.6良好的电子受体和供体 ......................................... -2 -1.2.7碳量子点的光学特性 ........................................... -2 -1.3本论文的主要研究内容及意义 ......................................... -2 -第2章碳量子点的制备.......................................................... -3 -2.1合成材料的选择 ........................................................ -3 -2.1.1石墨作为碳源 .................................................... -3 -2.1.2活性炭作为碳源 ............................................... -3 -2.1.3蜡烛燃烧灰作为碳源 ........................................... -3 -2.1.4油烟等作为碳源 ............................................... -3 -2.1.5碳水化合物作为碳源 ........................................... -3 -2.1.6其他含碳化合物 ............................................... -4 -2.2 碳量子点的制备方法................................................. -4 -2.2.1激光消融法 ...................................................... -4 -2.2.2热解燃烧法 ................................................... -5 -2.2.3电化学方法 ...................................................... -5 -2.2.4电弧放电法 ...................................................... -6 -2.2.5微波法 .......................................................... -6 -2.2.6超声法 .......................................................... -6 -2.2.7强酸氧化法 ................................................... -6 -2.2.8水热法 .......................................................... -7 -229模板法 ........................................................... -7 -第3章碳量子点的应用.......................................................... -8 -3.1碳量子点在生物标记与细胞成像中的应用............................... -8 -3.2碳量子点在生物分析检测中的应用..................................... -8 -3.3碳量子点作为荧光探针的应用......................................... -8 -3.3.1检测金属离子 ................................................. -9 -3.3.2检测溶液pH值................................................... -9 -3.3.3检测小分子 ................................................... -9 -3.3.4检测具有生物活性的大分子 ..................................... -9 -3.3.5在活体成像中的运用 ........................................... -9 -3.4碳量子点的其他方面的应用........................................... -10 -第4章总结................................................................ -.11 -参考文献.................................................................... -12 -致谢........................................................ 错误!未定义书签。
量子点材料ppt课件
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4.微波辐射法
微波辐射法具有以下优点： 升温速度快 温度梯度小 选择性加热等 微波合成反应时间极短 量子点尺寸更均匀 量子产率更高 微波法制备水溶性量子点有不可取代的地位
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环境科学方面的应用 利用不同物质包被的PbS量子点，开发不同离子和 气体传感器广泛应用于检测环境有毒物质和内分泌 干扰素的毒性，衡量环境污染物对人和动物和植物 的影响，进行环境污染物定性定量分析方面研究， 为环境监测提供新的方法和技术
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谢谢大家
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很多原料都需要在标准的无氧无水下进行 操作
实验操作所需的氩气流动下的手套箱，是 一笔不菲的开支
高纯度的原料要求也不是一般的厂家所能 生产的
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需要用的金属化合物前驱体（如二甲基镉 Cd(CH3)2） 具有相当大的毒性和自燃性，价格昂贵， 在室温下不稳定，需要高压储存，反应时 在注入时会爆炸性地释放出大量气体和热。
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量子点具有很好的光稳定性。量子点的荧光强度 比最常用的有机荧光材料“罗丹明6G”高20倍， 它的稳定性更是“罗丹明6G”的100倍以上。因 此，量子点可以对标记的物体进行长时间的观察， 这也为研究细胞中生物分子之间长期相互作用提 供了有力的工具。
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量子点具有宽的激发光谱和窄的发射光谱。使用 同一激发光源就可实现对不同粒径的量子点进行 同步检测，因而可用于多色标记，极大地促进了 荧光标记在中的应用。此外，量子点具有窄而对 称的荧光发射峰，且无拖尾，多色量子点同时使 用时不容易出现光谱交叠。
实验操作简单,在整个过程中不需要氮气保 护,而且具有普适性,
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碳量子点研究简史
碳量子点简介
碳量子点的基本性质
碳量子点制备方法
碳量子点的化学修饰
基于碳量子点的复合物
总结
碳量子点研究简史
1985 年报道了零维的碳纳米材料富勒烯 1991 年发现了一维的碳纳米管 2004 年制备出了具有二维结构的石墨烯。于此同时， 在 2004 年，Xu 等在纯化电弧放电制备单壁碳纳米管 过程中，首次观测到了发光的碳纳米粒子,亦称碳量子 点。
碳量子点结构示意图
制备碳量子点的方法通常分为两大类：自上而下法 和自下而上法。 自上而下法主要是通过物理 或化学方法将大尺寸的碳前 驱体（如石墨、石墨烯、碳 纳米管、碳纤维以及碳黑等） 切割成小尺寸的碳量子点， 主要包括电弧放电、激光刻 蚀、电化学氧化、化学氧化 和水热法等。
自下而上法是以小分子 作为前驱体，通过一系 列化学反应得到尺寸更 大的碳量子点，主要包 括热解法、微波法、燃 烧法以及溶液化学法等
电子受体修饰，产生负电场，能 带向上弯曲，反之，向下。
表面基团影响碳量子点带隙弯曲情况示意图
ACS Appl. Mater. Interfaces2015, 7, 8363−8376
碳量子点（CQDs）
碳量子点（CQDs）是以粒径小于10 nm的碳质骨架 和表面基团构成的荧光纳米材料。碳量子点具有毒 性小、生物相容性好、发光波长可调、易于功能化 等突出优势而备受关注 CQD具有的优势： 1.快速的光生电子传递 2.电子储存性能 3.良好的上转换光致发光能力 目前为止，在生物成像、荧光传 感、有机光伏、发光二极管和催 化领域表现出了潜在的应用价值。
Biosensors and Bioelectronics 81 (2016) 143–150
上转换发光，即:反-斯托克斯发光(Anti-Stokes)，由斯 托克斯定律而来。斯托克斯定律认为材料只能受到高 能量的光激发，发出低能量的光，换句话说，就是波 长短的频率高的激发出波长长的频率低的光。比如紫 外线激发发出可见光，或者蓝光激发出黄色光，或者 可见光激发出红外线。但是后来人们发现，其实有些 材料可以实现与上述定律正好相反的发光效果，于是 我们称其为反斯托克斯发光，又称上转换发光。
2006 年，克莱蒙森大学的孙亚平等第一次用激光刻蚀 方法合成出碳量子点 2007年，从蜡烛燃烧的烟灰中分离出尺寸小于 2 nm 的 具有不同发光的碳量子点。同年，以多壁碳纳米管为 原料通过电化学氧化制备出发蓝光的碳量子点 在此以后，人们发展了电化学氧化石墨，石墨烯，碳 纤维和碳黑制备碳量子点的新技术以及一系列新型的 制备方法。
通过改变反应温度、氮源和氮源加入 顺序研究了氨基化过程中影响碳量子 点发光的因素，确定出了获得高发光 强度的氨基化碳量子点的最佳反应条
CQDs 和 N-CQDs 的光致发光谱和在自然光以 及紫外灯下的照片 （左边是 CQDs 溶液，右边是 N-CQDs 点溶 液。
碳量子点表面嫁接不同基团会影响其光致发光和 光催化行为。实验结果表明基团改性后 N-CQDs 荧光强度最强，几乎是 O-CQDs 和 Cl-CQDs 强度 的 15-40 倍，但催化效率最低。Cl-CQDs 的催化 效率最高，在 2 min 之内就可以完全降解亚甲基 蓝，随反应温度和氯化亚砜加入量的不同光催化 效率也不同 通过化学方法在碳量子点表面引入不同基团可以 调控其光致发光和光催化性能，这对今后碳量子 点复合材料的制备以及光的能量转化奠定了基础 。但各个基团在碳量子点表面存在的形式对其性 能的影响还需要进一步的研究
带隙弯曲方向与弯曲程度的理论推导 碳量子点表面有很多缺陷形成可见光带隙，这些能带将会不 断的从内部向表面移动，形成带隙弯曲。带隙弯曲诱发电势 会影响电子和空穴的分离效率，因此可以通过表面带隙弯曲 寻求表面基团与性能之间的关系。 导致表面带隙弯曲的原因主要来自表面原子分布和类型。 对于向下的弯曲，表面存在正电势，电子加剧移动到表面， 引起自由电子的增加，空穴的减少。对于向上的弯曲，表面 存在负电势，正电荷加速移动到表面，引起自由电子的减少 ，空穴的增加。碳量子点从内部到表面的带隙弯曲程度可以 通过光致发光来衡量。
Chem.Soc.Rev.,2015,44, 362--381
碳量子点电子转移的机制 当一个具有能量的光子射入碳量子点时，其会产生光生电子-空 穴对,光激发产生的电子空穴对有两个主要变化结果： （1）激发态的电子经过热振动移动到激发态的最底端，然后回 到基态与空穴相结合，一部分发生辐射复合放出光子。(复合) （2）形成的空穴和电子被分离且分别迁移到碳量子点表面，它 们可以将吸附在碳量子点表面的羟基和水分子氧化成· OH，这 些小分子具有很强的氧化能力，可以降解有机物。(分离) 从上述光生电子、空穴的“去向”可以看出，如果想要增强碳 量子点发光强度，就需要增强电子空穴对的复合几率，而要提 高其光催化效率，需要促使光生电子和空穴对的有效分离。
1.结晶性质
Hale Waihona Puke 2.光学性质 虽然到目前为止，碳量子点的发光机理仍然不明确， 存在诸多争议，但其发光性质具有一些基本特征。 如：发光具有尺寸和激发波长的依赖性，发光稳定、 无光漂白现象。此外，还发现碳量子点的发光具有 pH 依赖性，存在上转换发光和电化学发光现象 3.细胞毒性和生物兼容性
CQDs良好的上转换光致发光能力为全谱太阳光 的应用提供了新的思路及方向 但是，针对CQDs自身较弱的电子传输性能这一制 约其发展的关键性因素，研究人员立足于碳前驱 体源头创新，围绕CQDs的可控构筑、电子传输及 光催化有机物制备机理等开展了系统深入的研究
化学修饰碳量子点实现表面钝化
化学修饰碳量子点实现发光调控
不同温度下制备的氨基 化碳量子点水溶液
化学修饰碳量子点实现功能化应用
CQDs 和 N-CQDs 的透射电镜照片 （a）和（b）和尺寸分布图（c） 和（d）
碳量子点氨基化示意图
Adv Mater, 2012, 24:4569-4573. Phys Chem Chem Phys, 2012, 14:7360-7366.