碳量子点激发依赖荧光特性的机理、调控及应用

来源：化学进展杂志2018年第8期北京时间：

作者：王军丽, 王亚玲, 郑静霞, 于世平, 杨永珍, 刘旭光

单位：1. 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室 太原 030024;<br />\r\n2. 太原理工大学新材料工程技术研究中心 太原 030024;<br />\r\n3. 山西医科大学第二医院介入治疗科 太原 030001;<br />\r\n4. 太原理工大学材料科学与工程学院 太原 030024

摘要：碳量子点（carbon dots，CDs）是一种具有强荧光、荧光波长可调、无光漂白等特性的新型荧光纳米粒子，其制备简单、成本低，而且具有良好的生物相容性和低毒性，在光电器件、生物传感及药物载体等领域展现出广阔的应用前景。其具有的独特激发依赖荧光特性是指随着激发波长的改变，其发射波长将随之改变，所以，通过调节激发波长即可实现CDs的连续全色发射，可为其在多色成像生物领域提供可能性。此外，在长波长激发下，CDs发射波长甚至可以延续到近红外区域，展现出在活体成像领域的应用前景。因此，探索CDs激发依赖荧光特性的机理是非常重要的，这将为实现CDs的激发依赖荧光特性提供理论指导。本文就近年来人们对于CDs激发依赖荧光特性的研究进行了综述，重点概述了CDs激发依赖荧光特性的机理、调控实现CDs激发依赖荧光特性的方法及CDs激发依赖荧光特性的应用。目前，CDs激发依赖荧光特性的机理主要包括：不同表面态的分布、宽的尺寸分布、碳核结构的存在及周围慢的溶剂弛豫；实现CDs激发依赖荧光特性的方法主要有：对表面态的控制、尺寸分布的控制及碳核结构的控制；CDs激发依赖荧光特性的应用主要表现在细胞成像和光电器件。最后，对这一特性研究中尚存在的问题进行了总结并且展望了其发展前景。

关键词：碳量子点,激发依赖,表面态,粒径分布,碳核结构

基金资助：国家自然科学基金项目（No.U1710117，U1610255，U1607120）、山西省科技创新重点团队（No.2015013002-10，201605D131045-10）和山西省重点研发计划（No.201603D111010，201703D321015-1）资助