碳量子点的制备、性质及应用

发布时间：2022-02-11 17:12

　　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、良好的光诱导电荷转移性质、高化学稳定性、良好亲水性、低毒性、良好生物相容性、高耐光性,在光催化、药物载体、光电子器件、生物成像、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、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. 

【文章来源】：化学研究. 2020,31(03)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

CQDs“自上而下”和“自下而上”的制备方法示意图

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、良好的化学、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、药物转移、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2 h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2.48 nm,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405 nm波长激发下发出绿色荧光[60].3.4 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、水溶性好、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],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+.4 结论与展望


本文编号：3620653