摘要：当前国内外对碳量子点的研究依旧火热。2004年，XU等在实验研究中，制备出了一种具有尺寸相关的荧光的碳材料，后续SUN又制备出了增强的荧光颗粒，命名为碳量子点。这种增强的荧光颗粒吸引了很多研究学者的兴趣，研究学者对于它如何合成具备、具有哪些优良的性能、它的光特性是怎样的、它可以应用在哪些领域等问题进行了研究。并且最近几年，这些问题都有了很大的进展。在科学家的大量实验下发现，具有良好水溶性的碳量子点还具有优良的发光特性。它的光具有稳定性，激发光宽而连续，而且发射光还可以调节。基于以上优秀的光特性，人们对碳量子点的研究越来越多，也逐渐发现了碳量子点的更多优点。比如良好的水溶性、低毒性、生物相容性、原料广泛低价等等。同时，在如何制备这样性能优良的荧光颗粒的问题上，科学家们也取得了巨大进步，大家得到了可以制备碳量子点的很多方法，大体上可以分为自上而下法和自下而上法两种。常用的自下而上法有微波法、水热法、强酸氧化法等等，通常选取聚乙二醇、柠檬酸、葡萄糖之类的低聚物作为碳源。而自上而下法与之相反，常用的方法有电弧放电法、电化学法，碳源的选择一般为石墨、活性炭等等。我们完全可以利用碳量子点的优良特性，方便改善人们的生活。例如它在医学方面取得了很大的成功，医学成像技术、环境监测、光催化领域都已经有了重大突破。我们利用碳量子点的荧光性，将它用在检测DNA。利用光稳性、水溶性来进行生物成像，利用自身特别的结构，与其紫外吸收和光电效应，做到催化的作用，在化学方面也可以应用它对离子的敏感性，做成传感器。利用它与癌细胞结合，发挥它近乎完美的荧光性，来追踪癌细胞的位置，同样也可以将它作为对抗癌细胞的重要手段，将碳量子点与抗癌药物结合，便可以在医学上大大节约治疗的时间。这样一类低价、毒性低、性能好的材料无疑是我们未来生活中的必需品。但是在我们庆幸它成功提升生活质量的同时，也意识到碳量子点仍然处于发展研究阶段。怎么大量制备碳量子点、碳量子点还具有哪些不稳定的性质都是我们要继续研究的重要问题。就目前利用碳量子点的发光机制和它优秀的特性，结合众多老师们、前辈们的实验数据、实验分析、经验，将碳量子点的相关知识研究通彻。参考国内外的科研成果，在已有的碳量子点的应用上，总结经验，探索碳量子点的发展前景。碳量子点具有的优秀的特性，让它发挥作用最大化。

关键词：碳量子点；光稳；水溶性

目录

摘要

Abstract

引    言-1

1  绪论-2

1.1  碳量子点的发现-2

1.2  碳量子点在国内外的研究-2

2  碳量子点-3

2.1  碳量子点的优秀特性-3

2.2  碳量子点的光学特性-4

2.2.1  光学吸收-4

2.2.2  光致发光-4

2.2.3  上转换发光-4

2.2.4  化学致发光-4

2.2.5  电化学致发光-4

3  碳量子点的发光机制-5

3.1  碳量子点的制备-5

3.3.1  碳源的选择-5

3.3.2  碳量子点的制备-5

3.2  碳量子点的发光机制-8

4  碳量子点的应用-10

4.1  光电子领域-10

4.1.1  发光二极管-10

4.1.2  染料敏化太阳能电池-10

4.2  生物医学领域-12

4.3  传感器领域-14

4.4  催化领域-14

5  碳量子点的缺点及存在的问题-15

6  碳量子点的未来展望-16

结    论-17

参 考 文 献-18