抗聚集诱导荧光猝灭的固态发光碳纳米点：制备、光物理性质及应用

曲彦霏，李 迪，曲松楠

(1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033；2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 吉林大学材料学与工程学院 汽车材料教育部重点实验室，吉林 长春 130012;4. 澳门大学应用物理与材料研究所 教育部联合重点实验室，中国 澳门 999078)

1 引 言

自2004年Xu等[1]首次发现带有荧光特性的碳纳米粒子以来，碳纳米点(碳点，CDs)就由于其低毒性、易制备、良好的光稳定性及可调的发光等特性受到了广泛的关注，在能源、催化、光电器件、生物医疗和信息加密等多个领域都有很好的应用前景。碳点通常被认为是粒径在10 nm以下，由具有类石墨烯堆积结构的碳核和表面的官能团(例如羟基、羰基、羧基和胺基等)组成。碳点的合成主要分为自上而下法和自下而上法。前者主要是利用物理方法对石墨、碳纳米管等材料进行刻蚀；而后者主要是用化学方法利用小分子化合物前体进行化学反应得到碳点，通常采用的方式有微波加热法、水热法、溶剂热法等[2-5]。自下而上法是目前常用的碳点合成方法，相较于自上而下法，其表面具有更丰富的官能团，且可以通过控制前体化合物、溶剂、反应温度、时间、反应体系酸碱度等方式使生成的碳点结构发生变化，从而影响其物理化学性质。

目前常用的发光材料有稀土材料、有机材料、无机半导体材料等。然而，稀土材料存在储量有限；有机发光材料制备复杂、光稳定性较差；高品质的半导体发光材料制备工艺较为苛刻；……