碳量子点的合成、表征及应用

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1、万方数据·综述与专论·2013年$37卷第1期第24页药学建晨242013，V01．37，No．1ProgressinPharmaceuticalSciences碳量子点的合成、表征及应用周瑞琪，吕华，陈佳慧，赵凯静，严拯宇’，陈建秋一(中国药科大学分析化学教研室，江苏南京210009)[摘要]对碳量子点的常用合成方法、表征手段及应用情况进行介绍。碳量子点是一种以碳元素为主体的新型荧光纳米材料，具有光学性能优良、细胞毒性低、生物相容性好、易于功能化和成本低廉等优点，在生物和医药领域具有广阔的开发前景。

2、[关键词】碳量子点；荧光量子产率；合成；表征[中图分类号】11318．08[文毂标志码]A[文章编号】1001—5094(2013)01—0024—07Synthesis，CharacterizationandApplicationofCarbonQuantumDotsZHOURuiqi，LYUHua，CHENJiahui，ZHAOKaijing，YANZhengyu，CHENJianqiu(DepartmentofAnalyticalChemistry,ChinaPharmaceuticalUniv

3、ersity,Nanjing210009，China)[Abstract]Thecommonsyntheticmethods，characterizationmeansandapplicationsofcarbonquantumdots(CQDs)wereintroducedinthispaper．CQDs舢七anewtypeoffluorescentnano-materialswhich锄℃composedofcarbonelement．TheCQDshavelotsofadvantages，suc

4、h．asexceHentopticalproperty，lowcytotoxicity，goodbiocompatibility，feasiblefunctionalization，lowcost，etc．．neyhavebeenshowingabroaddevelopmentprospectinthefieldsofbiologyandmedicine．【Keywords]carbonquantumdot；fluorescencequantumyield；synthesis；characteriza

5、ion21世纪初，美国克莱蒙森大学的科学家首次研制出一种新型碳纳米材料——碳量子点(CQD)，其优越性能受到人们广泛关注⋯。CQD是一种与半导体量子点具有相似光学性能的环境友好型荧光纳米材料，除拥有光学性能优良、尺寸小等传统半导体量子点所具备的优点外，其还具有细胞毒性低、生物相容性好、易于大规模合成及功能化修饰、制备成本低廉和反应条件温和等无可比拟的优势【24】。目前，CQD以其优良的荧光性能开始被应用于生物学研究和医疗等领域，但其制备技术尚不成熟，且存在一些亟待解决的问题，如荧光量子产率尚未达到半导

6、体量子点的水平等，故其受到一定限制。本文综述CQD的合成与修饰、表征以及应用方面的进展，希望能为其深度开发提供参考。1碳量子点的合成与修饰CQD的合成方法有多种，一般可分为2类：自上而下合成法和自下而上合成法，前者为基于自较大的碳骨架(如碳靶)上剥落下纳米碳颗粒的合成方法，后者则是直接以较小碳颗粒进行修饰、钝化，【接受日期】2012·11-06’通讯作者：严拯宇。教授；【项目资助]中央高校基本科研业务费专项资金资助项目研究方向：仪器分析、药品质量控制方法学和化学计量(No．JKY2011083)；国家

7、级大学生创新创业训学在药学中的应用；练计划项目(No．201210316099)；大学生创新Tel：025．86185150；E-mail：yanzhengyu@cpu．edu．cn药物研制能力提高项目(No．J1030830)。通讯作者：陈建秋，讲师；研究方向：功能型量子点的合成及应用：Tel：025-86185150；F-mall：cjqer@163．corn万方数据2013，V01．37，No．125elq聊rt$$inPharmaceuK眦Sconces药学建晨从而合成荧光CQD的方法。自上而

8、下合成法难以将碳骨架彻底粉碎成纳米颗粒，产率极低；自下而上合成法中，若以大分子有机物为原材料(也称“碳源”)，一般是通过碳化的方式将大分子变成小分子，碳化过程中除去了大量非碳物质，故产率也很低·综述与专论·2013年第37卷第1J0]第25页(最高仅达1％)，只有以燃烧灰这类分子较小的物质为原料，才可获得较高的CQD合成产率(一般约为20％)。表1列出了不同CQD合成方法的原料、仪器设备、反应条件及制备产率等信息。表l不同碳量子点的合成方法比较Table