南福春，薛小矿，葛介超*，汪鹏飞

(1. 中国科学院理化技术研究所 光化学转换与功能材料重点实验室，北京 100190；2. 中国科学院大学 未来技术学院, 北京 100049)

1 引 言

碳点是一种新兴的尺寸小于10 nm的零维荧光碳纳米材料。2004年，Scrivens课题组在利用电泳法纯化碳纳米管时首次发现获得的产物中含有荧光纳米碎片[1]。因为该类材料性能与硅量子点相似，2006年，克莱姆森大学孙亚平博士最先将该类材料命名为碳点[2]。碳点是一个较为宽泛的概念，是碳化量子点(Carbon quantum dots,CQDs)、石墨烯量子点(Graphene quantum dots,GQDs)、碳纳米点(Carbon nanodots,CNDs)和碳化聚合物点(Carbonized polymer dots,CPDs)的统称[3]。不同于传统的无机量子点，碳点具有与有机大分子相似的长π-π共轭结构，其内核是由高度石墨化的sp2杂化的碳组成，外壳部分则包含了丰富的有机官能团，如羧基、氨基、羟基等[4]。这种有机无机杂化的特点赋予了碳点特殊的性质。与传统有机荧光染料相比，碳点表现出优异的抗光漂白性、低毒性、水溶性、生物相容性及表面易修饰等特点。与传统Ⅱ-Ⅵ族金属量子点相比，碳点不含有毒的金属元素，具有良好的生物相容性[5-6]。

根据碳点前驱物的不同，目前关于碳点的制备主要分为两大类方法[7]：一种是自上而下法，包括激光烧蚀法、电化学氧化法、电弧放电法。该方法主要是针对大尺寸的碳材料而言，如石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨等，将这些较大尺寸的碳材料进行裂解，使其尺寸变小获得碳点。另一种方法是自下而上法，包括模板法、溶剂热法、微波辅助法、热解、燃烧法等。……