负载碳点的分子筛发光材料

李 莉，于晓微，张洪月，李激扬

(吉林大学化学学院 无机合成与制备化学国家重点实验室，吉林 长春 130012)

1 引 言

碳点(CDs)是一类具有荧光性质的碳颗粒，其尺寸一般不大于10 nm。碳点自2004年被首次报道以来，引起了广泛的关注[1]。相比于金属量子点材料，碳点材料毒性很低，对环境友好，具有良好的生物相容性；耐光漂白，发光性质稳定，荧光量子产率高；易被化学修饰，可用于设计合成多功能发光材料[2-4]。这些独特的特点使得碳点广泛应用于太阳能电池[5-7]、发光二极管[8-9]、超级电容器[10-11]、光催化降解有机物[12-13]、检测各类重金属阳离子和各类阴离子[14-18]、细胞标记[19]、生物成像[20]、荧光墨水[21]等领域。

从结构上来看，碳点主要可以分为石墨烯量子点、碳纳米点和聚合物点。石墨烯量子点具有单层或多层石墨烯结构[22]，其边缘链接不同的化学基团[23]。碳纳米点可以有明显的晶格结构也可以是无晶格结构，其表面的官能团对碳点的荧光性质和溶解性起着至关重要的作用；同时，表面的氮、硫和其他元素基团能优化碳点的电子结构，使得发光效率和性能都大幅提高[24-25]。聚合物点通常是指高分子通过交联和碳化形成的具有荧光性质的聚集体，一般不具有明显的碳的晶格结构[26-27]。由于前驱体以及制备方法的多样性，碳点的发光机理也众说纷纭，目前主要的说法有以下几种[28]：(1)带隙发射和量子限制效应；(2)表面态发射；(3)分子荧光团和碳核中心发射；(4)多环芳烃型分子发射；(5)溶剂化弛豫效应或溶剂变色偏移；……