碳量子点的主要应用

碳量子点发光原理碳量子点（Carbon Quantum Dots，CQDs）是一种新型的纳米材料，具有优异的光电性能和生物相容性，被广泛应用于生物成像、生物标记、光电器件等领域。

碳量子点的发光原理是其独特的能级结构和表面态引起的。

首先，碳量子点的能级结构决定了其发光性能。

碳量子点是一种零维纳米材料，其尺寸在纳米量级，因此表现出量子限制效应。

当碳量子点受到外部激发能量时，电子会跃迁至价带，形成激子。

由于碳量子点的尺寸较小，其激子的束缚能较大，因此激子的寿命较长，从而导致碳量子点呈现出荧光发射的特性。

此外，碳量子点的能级结构还受到表面态的影响，表面态的存在使得碳量子点在不同波长下呈现出多色荧光发射的特性。

其次，碳量子点的表面态对其发光性能具有重要影响。

碳量子点的表面通常富含羟基、羰基等官能团，这些官能团赋予碳量子点优异的水溶性和生物相容性。

同时，这些官能团也会影响碳量子点的能级结构，调控其发光性能。

例如，通过在碳量子点表面修饰不同的官能团，可以调控其能带结构，从而实现对其发光波长和发光强度的调控。

此外，表面态还可以通过与外界分子发生化学反应，实现对碳量子点发光性能的传感调控。

最后，碳量子点的发光原理还与其表面态的光致发光机制相关。

当碳量子点受到光激发时，表面态的电子会被激发至导带，形成自由载流子。

这些自由载流子在碳量子点内部发生复合过程，释放出光子，从而呈现出荧光发射的特性。

此外，碳量子点的表面态还可以通过与外界分子发生光诱导的化学反应，产生光致发光效应，实现对碳量子点发光性能的调控。

综上所述，碳量子点的发光原理是其独特的能级结构和表面态引起的。

碳量子点的发光性能可以通过调控其能级结构和表面态来实现。

未来，随着对碳量子点发光原理的深入研究，碳量子点在生物成像、生物标记、光电器件等领域的应用前景将更加广阔。

氮掺杂碳量子点
氮掺杂碳量子点（Nitrogen-doped carbon quantum dots）是一种纳米级的碳材料，具有荧光性质和低毒性。

氮掺杂可以改变碳量子点的电子结构，增强其荧光性能和化学稳定性。

氮掺杂碳量子点可以通过简单的合成方法制备，常见的方法包括热处理、微波辅助合成、溶剂热法等。

氮掺杂碳量子点在生物成像、生物传感、能源储存等领域具有广泛的应用潜力。

由于其荧光性质优良且对生物体无毒性，可以作为生物标记物，用于细胞成像和药物释放监测等。

此外，氮掺杂碳量子点在光电器件、催化剂、传感器等方面也有着重要的应用价值。

在制备氮掺杂碳量子点时，通常会选择含氮原料和碳源进行反应。

氮原料可以是氨、尿素等，而碳源可以是葡萄糖、柠檬酸等有机物。

通过控制反应条件和材料比例，可以调控氮掺杂量和碳量子点的形貌、尺寸等特性。

总而言之，氮掺杂碳量子点是一种多功能的纳米材料，具有广泛的应用前景。

通过调控其合成方法和材料组成，可以进一步优化其性能，满足不同领域的需求。

碳量子点荧光
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《碳量子点荧光》
碳量子点（CQD）已被广泛用于光子学应用和生物信号传感。

碳量子点在常温下发出高效的可见光荧光，因其均一的尺寸和长期稳
定的物理性质而备受关注。

本文讨论了碳量子点荧光的原理，并详细介绍了碳量子点的物理和化学特性。

碳量子点是由碳原子组成的超微型发光点，典型尺寸介于2-10nm 之间。

碳量子点具有良好的光学性能，可以作为光子器件的构筑单位，对其表面可以添加不同的离子，便于对表面介质进行优化，以改变表面电荷的签名特性。

此外，碳量子点具有半导体性质，可以作为可见光荧光探针和生物标记物，用于检测生物分子的信号传递机制。

碳量子点荧光的原理是由量子离散性和量子驱动效应所共同产
生的。

在量子离散的状态，碳量子点的电负性和电荷的分布将导致
电子的量子状态的准确描述，而量子驱动效应是指碳量子点荧光中电子从高能状态回到低能状态时发出的可见光荧光。

同时，碳量子点
的结构可以改变内部电场，改变其能级结构，从而控制量子驱动效应，从而改变其光学性质。

因此，碳量子点具有高度可控的特性，可以制造具有特定光谱和发光强度的荧光粒子。

这些可控性在精确控制碳量子点发出的可见
光荧光中具有重要意义，可以应用于生物技术，包括荧光检测，荧光成像和生物传感器等。

综上所述，碳量子点具有抗热稳定性，可用于长期可见光荧光应用。

因此，它可以用作一种高度可控的可见光荧光探针，广泛应用于光子学，生物技术，检测和检测。

生命波碳量子点生命波碳量子点（Carbon Quantum Dots, CQDs）是一种纳米级的碳材料，具有优异的光学性质和生物相容性。

以下是关于生命波碳量子点的一些基本信息：1.结构特点：•生命波碳量子点通常具有球形或近球形结构，直径在1至10纳米之间。

其表面含有丰富的官能团，使其在溶液中具有优异的分散性。

2.光学性质：•生命波碳量子点表现出优异的光学性质，包括荧光发射、荧光量子产率高、波长可调等特点。

这使得它们在生物成像、荧光探针等领域具有广泛的应用潜力。

3.生物相容性：•生命波碳量子点具有较好的生物相容性，对细胞和生物体表现出较低的毒性。

这使得它们在生物医学领域中作为生物标记物、成像探针等方面有着广泛的应用。

4.荧光成像应用：•生命波碳量子点可用于细胞荧光成像，能够标记和追踪生物样本中的特定分子或细胞结构。

这在生物医学研究和临床诊断中具有重要意义。

5.生物传感应用：•生命波碳量子点可以应用于生物传感器，用于检测生物分子的浓度变化。

这对于早期疾病的诊断和生物体内分子水平的监测具有潜在的应用前景。

6.荧光探针应用：•由于其优异的荧光性能，生命波碳量子点可用作荧光探针，用于检测环境中的污染物、金属离子等。

这在环境监测和分析中具有潜在的应用价值。

7.制备方法：•生命波碳量子点的制备方法多种多样，包括激光切割法、微波辐射法、氢气化学气相沉积法等。

不同的制备方法影响着碳量子点的性质和应用。

生命波碳量子点的独特性质使其在生物医学、环境监测等领域有广泛的应用前景。

然而，尽管具有许多潜在应用，其在临床实践中仍然需要进一步的研究和验证。

柠檬酸碳量子点引言：柠檬酸碳量子点是一种新型的纳米材料，具有很强的潜在应用价值。

它们具有优异的荧光性能、生物相容性和可调控的性质，使其在生物医学、光电子学和能源领域具有广泛的应用前景。

本文将从柠檬酸碳量子点的制备方法、发光机制以及应用领域等方面进行探讨。

一、制备方法：制备柠檬酸碳量子点的方法主要有溶剂热法、微波法和激光碳化法等。

溶剂热法是一种简单有效的制备方法，通过在高温溶剂中加热反应原料，可以获得高荧光效率的柠檬酸碳量子点。

微波法则利用微波辐射加热样品，快速制备出柠檬酸碳量子点。

激光碳化法则是利用激光辐射将有机材料转化为碳量子点。

这些方法具有简单、快速、高效的特点，为大规模制备柠檬酸碳量子点提供了可行途径。

二、发光机制：柠檬酸碳量子点的荧光性质是其重要的特征之一。

其发光机制主要包括量子限域效应和表面诱导效应。

量子限域效应是指柠檬酸碳量子点在纳米尺度下的限域效应，使其能量级发生变化，从而导致荧光发射波长的调整。

表面诱导效应则是指柠檬酸碳量子点表面的官能团对其荧光性能的影响。

这些机制的相互作用使得柠檬酸碳量子点具有可调控的光学性质。

三、应用领域：由于柠檬酸碳量子点具有优异的光学性能和生物相容性，因此在生物医学领域有着广泛的应用前景。

首先，柠檬酸碳量子点可以作为生物标记物，用于细胞成像和疾病诊断。

其荧光性能可以帮助科研人员观察细胞的活动情况，并提供治疗疾病的线索。

其次，柠檬酸碳量子点还可以用于药物传输和靶向治疗。

通过修饰柠檬酸碳量子点的表面官能团，可以使其具有特异性靶向性，将药物有效地输送到特定的病灶部位。

此外，柠檬酸碳量子点还可以用于光电子器件的制备和太阳能电池的改进等领域。

结论：柠檬酸碳量子点作为一种新型的纳米材料，具有许多独特的性质和潜在的应用价值。

通过合适的制备方法可以获得高荧光效率的柠檬酸碳量子点，而其发光机制主要包括量子限域效应和表面诱导效应。

在生物医学、光电子学和能源领域等方面，柠檬酸碳量子点都有着广泛的应用前景。

咖啡酸基碳量子点(cacqds)的研究和应用前景1. 现状与问题咖啡酸基碳量子点是一种新型材料，其独特的光电性能和化学性质在材料科学领域引起了广泛关注。

在此背景下，相关研究和应用前景成为学术界和工业界的研究热点。

2. 研究进展目前，国内外学者对咖啡酸基碳量子点的合成方法、结构性质和应用性能进行了广泛研究。

研究表明，咖啡酸基碳量子点具有优异的荧光性能、光催化性能、抗氧化性能等特点，因此在生物医学、光电子器件、传感器等领域具有广泛的应用前景。

3. 应用前景（1）生物医学领域：咖啡酸基碳量子点因其优异的生物相容性和荧光性能，可用于生物成像、药物传递、病原体检测等领域。

（2）光电子器件领域：咖啡酸基碳量子点在光电子器件中具有广泛的应用前景，如发光二极管、太阳能电池、光探测器等。

（3）传感器领域：咖啡酸基碳量子点的优异光催化性能和抗氧化性能使其成为高性能传感器的重要材料，可用于环境监测、生物识别、化学分析等领域。

4. 展望随着对咖啡酸基碳量子点的深入研究和不断发展，相信其在各个领域的应用前景将会得到更加广阔的拓展。

为了更好地实现咖啡酸基碳量子点的工业化应用，还需要进一步研究其合成方法、表面修饰、大规模制备等关键技术，以满足市场需求。

5. 结语咖啡酸基碳量子点作为一种新型材料，其优异的性能和广泛的应用前景将会在未来得到更加深入的挖掘和应用，为推动材料科学领域的发展做出重要贡献。

希望学术界和工业界能够加大研究投入，推动咖啡酸基碳量子点的研究和应用，为人类社会的进步贡献力量。

咖啡酸基碳量子点（CACQDs）作为一种新兴的纳米材料，在过去几年里得到了越来越多的关注和研究。

它们通过碳点的荧光性能、化学稳定性和生物相容性等方面展现出潜在的广泛应用前景。

在这个领域的迅速发展中，CACQDs已经成为了一个备受瞩目的焦点。

6. 生化传感领域中的应用在生化传感领域中，CACQDs因其优异的生物相容性和荧光特性被广泛应用。

利用其在生物材料中的优异性能，CACQDs已被应用于细胞成像、药物输送、蛋白质检测等领域。

碳量子点和碳点的区别
碳量子点和碳点是两种不同的碳纳米材料。

碳量子点是一种直径小于10纳米的碳纳米颗粒，具有量子效应。

它们通常由石墨烯或碳纳米管等碳材料中剥离、氧化、还原等方法制备而成。

碳量子点可以发出强烈的荧光，具有优异的光学和电学性质，适用于光电子学、生物医学等领域。

而碳点则是一种相对较大的碳纳米颗粒，直径一般在10-50纳米之间。

碳点的制备方法多样，包括电弧放电、激光剥离等。

碳点具有良好的化学稳定性、导电性和光学性能，能够在催化、传感、储能等方面发挥作用。

总的来说，碳量子点和碳点虽然都是碳纳米材料，但在制备方法、尺寸大小、物理化学性质等方面存在较大差异。

因此，在不同的应用领域中，选择合适的碳纳米材料是非常重要的。

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碳量子点工业化
碳量子点的工业化主要包括制备和应用两个方面。

在制备方面，碳量子点的工业化可以采用化学气相沉积、液相剥离、激光消融等多种方法。

其中，化学气相沉积法是目前制备碳量子点最常用的方法，具有产物纯度高、粒度均匀、产量大等优点，适用于大规模生产。

液相剥离法主要通过控制溶液的pH值、温度等条件，将碳量子点从有机溶剂中剥离出来，再进行分离和纯化。

激光消融法则是利用激光的高能量将石墨、炭黑等碳材料进行烧蚀，生成碳量子点。

在工业化生产中，需要解决的关键问题包括提高产量、降低成本、优化纯度等方面。

在应用方面，碳量子点可用于荧光标记、药物输送、太阳能电池等领域。

在荧光标记方面，碳量子点具有优异的光学性能，可以作为荧光探针用于生物成像、化学分析等领域。

在药物输送方面，碳量子点可以作为药物载体，通过表面修饰将药物包裹在碳量子点内部或表面，实现药物的精准输送和控释。

在太阳能电池方面，碳量子点可以作为光吸收剂，提高太阳能电池的光电转换效率。

总的来说，碳量子点的工业化需要解决制备和应用中的一系列问题，包括提高产量、降低成本、优化纯度、表面修饰等方面。

未来，随着科技的不断进步和应用领域的拓展，碳量子点的工业化生产将越来越成熟，为人类带来更多的便利和效益。

碳量子点是一种新型纳米材料，在催化和生物医学领域具有广泛的应用前景。

本文将从碳量子点的结构特征、催化应用和生物医学应用三个方面进行阐述。

一、碳量子点的结构特征碳量子点是一种直径在1纳米以下的碳基纳米材料，具有优异的光电性能和生物相容性。

其结构特征包括：1. 大小均一：碳量子点的直径一般在1纳米左右，具有较高的大小均一性；2. 量子尺寸效应：由于其尺寸小于激子束缚半径，因此呈现出量子尺寸效应，表现出特殊的光电性能；3. 表面官能团：碳量子点表面富含羟基、羰基等官能团，使其具有良好的分散性和生物相容性。

二、碳量子点在催化应用中的研究进展碳量子点在催化领域具有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 电催化剂：碳量子点通过调控其能带结构和表面官能团，可用作氧还原、析氢和二氧化碳还原等电催化反应的催化剂；2. 光催化剂：利用碳量子点的光电性能，可构建光催化体系，实现光解水、光催化CO2还原等反应；3. 催化剂载体：碳量子点表面富含官能团，具有良好的活性位点，可用作金属纳米粒子的载体，提高其在催化反应中的稳定性和活性。

三、碳量子点在生物医学应用中的研究进展碳量子点在生物医学领域具有诸多应用，包括：1. 生物成像：碳量子点由于其较好的荧光性能和生物相容性，可用于细胞成像、组织成像等生物成像领域；2. 肿瘤治疗：碳量子点可通过光热和光动力等方式对肿瘤进行治疗，具有较好的治疗效果和生物安全性；3. 药物传输：利用碳量子点的荧光特性和载药功能，可实现药物的靶向输送和释放，提高药物的疗效和减轻副作用。

碳量子点作为新型纳米材料，在催化和生物医学领域具有广泛的应用前景。

随着对其结构特征和性能的深入研究，相信碳量子点将在未来得到更广泛的应用和发展。

（扩写部分）四、碳量子点在催化应用中的新进展除了上文提及的催化应用，碳量子点在催化领域还有一些新的应用和研究进展：1. 电催化剂：近年来，研究人员不断探索碳量子点在氧气电还原反应（ORR）中的应用。

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］。

碳量子点结构
标题：碳量子点结构
简介：本文将介绍碳量子点的结构特点及其在材料科学中的应用。

正文：
碳量子点是一种具有纳米级尺寸的碳材料，在材料科学领域中展现出了广泛的应用潜力。

碳量子点的结构特点决定了其独特的光电性能和化学反应性质。

首先，碳量子点的结构主要由碳原子组成，呈现出球形、椭圆形或棒状等形状。

其尺寸通常在1-10纳米之间，具有较大的比表面积和高度可调控的能带结构。

这使得碳量子点在催化、光电子器件和荧光探针等领域中具有广泛的应用前景。

其次，碳量子点的结构还包括表面修饰和功能化基团。

通过对碳量子点表面进行修饰，可以调控其光学性能、化学稳定性和生物相容
性。

例如，通过在碳量子点表面引入含氮基团，可以增强其荧光性能和光催化活性。

而通过引入含氧基团，则可以提高其生物相容性和细胞内稳定性。

此外，碳量子点的结构也可以通过控制碳源和合成条件来调控。

碳源的选择和碳化方式的优化可以影响碳量子点的尺寸、形状和晶体结构。

例如，选择不同的碳源可以获得不同形状的碳量子点，如碳纳米管、碳纳米球或碳纳米棒。

而通过控制碳化温度和反应时间，可以实现对碳量子点尺寸的精确控制。

总的来说，碳量子点的结构特点使其成为材料科学研究中的热点领域。

通过对其结构的深入理解和优化，可以进一步拓展其在能源存储、光电子学和生物医学等领域的应用。

未来，我们可以期待碳量子点在新型光电子器件、荧光探针和催化剂等方面的发展和应用。

氮化碳碳量子点
氮化碳碳量子点是一种新型碳基材料，由碳和氮原子构成，具有较好的光电性能和化学稳定性，可应用于生物医学、光电传感、催化等领域。

该材料具有以下特点：
1. 卓越的光电性能：氮化碳碳量子点具有宽带隙和高比表面积，可以有效地吸收和利用光能，具有良好的荧光和单光子发射性能。

2. 较高的化学稳定性：氮化碳碳量子点不易氧化和水解，具有耐酸碱、耐高温等优异的化学稳定性。

3. 多样化的应用领域：氮化碳碳量子点可以用于生物医学成像、光电传感、催化等领域，具有较广泛的应用前景。

4. 环保性：氮化碳碳量子点制备过程中不需要使用有毒有害物质，具有环保的特点。

5. 可控性：氮化碳碳量子点制备过程中可以通过改变合成条件控制材料的粒径、形貌、表面性质等，具有较好的可控性。