碳量子點(diǎn)作為一種新型零維碳納米材料,由于其獨(dú)特的光致發(fā)光性質(zhì)、良好的光誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移性質(zhì)、高化學(xué)穩(wěn)定性、良好親水性、低毒性、良好生物相容性、高耐光性,在光催化、藥物載體、光電子器件、生物成像、離子檢測(cè)等領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用前景,近年來引起了人們的廣泛關(guān)注.文中詳細(xì)介紹了碳量子點(diǎn)的制備、性質(zhì)及應(yīng)用的研究進(jìn)展,并對(duì)其未來的研究方向進(jìn)行了展望. 

【文章來源】：化學(xué)研究. 2020,31(03)

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

CQDs“自上而下”和“自下而上”的制備方法示意圖

如前面所述,CQDs相比半導(dǎo)體量子點(diǎn)具有很多優(yōu)點(diǎn).例如:較好的光學(xué)性能、良好的化學(xué)、生物相容性和光化學(xué)穩(wěn)定性,最重要的是CQDs是無毒和對(duì)環(huán)境友好的.這些特性使CQDs成為半導(dǎo)體量子點(diǎn)在生物成像、藥物轉(zhuǎn)移、靶向治療等生物應(yīng)用中非常理想的替代品之一.ZHANG等最先把CQDs應(yīng)用在生物成像領(lǐng)域.他們用CQDs的懸浮液培養(yǎng)基把MCF-7細(xì)胞培養(yǎng)2 h后,用共聚焦熒光顯微鏡在一定激發(fā)波長(zhǎng)下觀察出細(xì)胞的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)發(fā)出明亮的熒光[59].如圖6所示,WANG等以藍(lán)細(xì)菌為碳源采用簡(jiǎn)單的一步水熱法合成出氮摻雜的CQDs,所得CQDs的平均顆粒尺寸為2.48 nm,CQDs表現(xiàn)出出色的生物相容性和低細(xì)胞毒性.將制備的CQDs與PC12肝癌細(xì)胞一起培養(yǎng),培養(yǎng)后的細(xì)胞在405 nm波長(zhǎng)激發(fā)下發(fā)出綠色熒光[60].3.4 化學(xué)傳感

CQDs一個(gè)有趣的應(yīng)用是在化學(xué)傳感領(lǐng)域.CQDs對(duì)重金屬Hg2+的檢測(cè)是最為重要的.因?yàn)镠g2+對(duì)環(huán)境和人類的健康有致命性危害.由于CQDs具有毒性低、水溶性好、光穩(wěn)定性高以及卓越的化學(xué)穩(wěn)定性,使CQDs可以選擇性地檢測(cè)水溶液中的Hg2+,Hg2+是第一個(gè)在化學(xué)傳感中檢測(cè)應(yīng)用的離子.CQDs與Hg2+結(jié)合后通過觀察熒光強(qiáng)度的變化,其斯特恩-沃爾默常數(shù)的幅度變化相當(dāng)大,據(jù)此可以判斷Hg2+引起的淬滅可能是由于穩(wěn)定的非熒光復(fù)合物CQDs和Hg2+之間的靜態(tài)淬火引起的[61].如圖7所示,PENG等制備了一種熒光強(qiáng)度可調(diào)的N-GQDs,利用N-GQDs和Hg2+的協(xié)同效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了一種顯著提高卟啉與Mn2+之間的絡(luò)合反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單方法[62],此方法可用來檢測(cè)在復(fù)雜的環(huán)境和生物學(xué)條件下的痕量Hg2+.4 結(jié)論與展望


本文編號(hào)：3620653