碳量子点的主要应用

碳量子点的主要应用

 碳量子点的研究引起了国内外学者的广泛关注，近年来更是掀起了以天然物质为碳源制备碳量子点的研究热潮。

 碳元素是自然界中含量最丰富的元素之一，也是构成生命体最基本的元素。近年来，含碳纳米材料引起了广泛的研究兴趣，如碳纳米管、富勒烯等。但

由于其自身缺陷，如纳米金刚石制作成本和分离成本过高、碳纳米管水溶性

较差，且不是有效的光学发射体（尤其在可见光范围内），在很大程度上限制了这些碳材料更为广泛的应用。碳基纳米点是一种新型的零维碳纳米材料，

相比于传统的碳材料，其制作成本、分离成本更为低廉。此外，其表面有较

多亲水基团，因而具有更好的水溶性。

 碳基纳米点简称碳点，如图1所示，可分为石墨烯量子点、碳量子点、聚合物点。碳量子点是由分散的类球状颗粒组成，尺寸在10nm以下，具有荧

光性质的新型纳米碳材料。2004年，XU等首次在电泳法制备单壁碳纳米管

的纯化过程中制备出一种具有尺寸相关的荧光性质的碳材料。SUN等在2006年通过表面钝化合成了具有增强荧光发射效应的荧光纳米颗粒，并将其命名

为碳量子点。此外，WANG等在2011年通过分离蜡烛燃烧的烟灰得到尺寸

小于2nm的碳量子点，研究表明该碳量子点是单纯sp2杂化的共轭体系。