郑 敏，刘坤梅，苏 雅

(长春工业大学 化学与生命科学学院，材料科学高等研究院，吉林 长春 130012)

1 引 言

碳点(Carbon dots,CDs)是一类新型的零维荧光碳纳米材料，其直径通常小于10 nm。CDs的内核主要由石墨化的sp2碳组成，赋予CDs良好的光稳定性和高比表面积。CDs表面富含多种官能团如胺基、羧基、羟基和羰基等使其具有良好的水溶性，同时也利于同各种功能小分子和生物大分子等反应实现功能和应用的多样化。对于CDs来说，前驱体和合成方法的选择直接决定它们的物理化学性质，如尺寸、结晶度、碳/氧/氮含量、荧光特性、稳定性和生物相容性等。CDs的制备方法可以概括为两大类：自上而下和自下而上法。自上而下法是通过物理、化学或电化学的方法将碳材料(如炭黑、石墨、石墨烯和碳纳米管等)切割或分解成纳米尺寸的颗粒，通常包括电弧放电法、激光消融法、电化学法和化学氧化法等，这类方法通常需要苛刻的实验条件如强氧化剂、浓酸和高温等，而且所制备的CDs需要进一步的钝化以提高其稳定性和发光性能；自下而上法主要通过小分子或大分子的脱水、聚合和碳化而形成CDs，通常包括水/溶剂热法、热解法和微波辅助热解法等，这类方法原材料来源广泛，合成简单易行、制备成本低、适合CDs的大规模生产，促进了CDs的实际应用推广，是目前比较常用的合成方法。

CDs所具有的尺寸小、比表面积大、表面易功能化、稳定性强、水溶性和生物相容性好、毒性低等特性[1-3]，使其在生物成像[3-9]、荧光传感[10-17]、药物/染料/蛋白的递送[18-22]、以及癌症诊断治疗[24-30]等生物医学领域具有广阔的应用前景。……