碳量子點的光學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用研究進展★

吳冰宇，靳愛玲，韓夢丹，吳歡潔，李 淼，李 嫻

（鄭州師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南 鄭州 450044）

引言

碳量子點是一種新型的非晶態(tài)熒光納米材料，因具有無毒且水溶性好、對可見光有較好的吸收、有光致氧化還原的特性、是較好的電子受體和電子供體等優(yōu)點，使其在生物細胞成像、能量轉(zhuǎn)換、光學(xué)器件、光催化領(lǐng)域以及顯示技術(shù)領(lǐng)域等有十分廣闊的應(yīng)用前景。2012 年，Jia 等利用一鍋法在低溫（90 ℃）條件下[1]，以維生素C 作為原料，水熱合成碳量子點，此方法得到的碳量子點對H+十分敏感，因此可以作為pH相應(yīng)的傳感器。2016 年，Liu 等以乙醇、氫氧化鈉、水為主電解質(zhì)，并用石墨電極為主工作電極、鉑合金電極為主輔助工作電極、銀/氯化銀合金電極為主參比電極，并在5 V 電壓下，采用電化學(xué)氧化剝離石墨的方法制備碳量子點[2]。研究發(fā)現(xiàn)，該方法得到的碳量子點在不同溫度的大氣下會呈現(xiàn)出不同顏色。2019年，葛霖通過水熱法處理生物廢料咖啡渣合成了在水中分散性較好的熒光碳點，另外，通過高能球磨活性炭和碳酸鉀，用檸檬酸和甲酰胺為前驅(qū)體采用回流的方法制備出具有紅光發(fā)射物質(zhì)，在大于500 nm 的區(qū)域有強吸收，通過對其進行化學(xué)修飾，可以實現(xiàn)表面鈍化，發(fā)光調(diào)控和功能化應(yīng)用等，并在熒光劑、太陽能電池、光催化等方面都有不可替代的作用[3]。

1 碳量子點的合成工藝及研究現(xiàn)狀

碳量子點表面含有一些特定的含氧基團，含氧基團的多少、種類與實驗環(huán)境條件有關(guān)，同時也影響著其氧化能力的穩(wěn)定性。……