红光/近红外发射碳点

红光/近红外发射碳点(简称R/NIR-CDs)具有生物相容性好、空间分辨率高等优势，受到了研究者们的广泛关注。但目前报道的红光碳点往往存在荧光量子效率低、半峰宽较宽且具有激发波长依赖的缺陷，限制了其在生物医学领域的应用。

基于此，北京工业大学孙再成教授课题组在《发光学报》（EI、Scopus收录，中文核心期刊）发表了题为“红光/近红外发射碳点制备、光学调控与应用”的综述文章，第一作者是硕士研究生徐冀健。

本文介绍了几种具有代表性的典型前驱体及其合成碳点，综述了尺寸效应、杂原子掺杂、表面态等高效的碳点光学调控理论及其应用，展望了红光/近红外发射碳点的发光机理、制备方法中面临的问题与挑战。

碳点自2004年被研究人员发现以来即成为一种新兴的碳基材料，由于具有独特的化学和物理特性、较高的抗光漂白性能、良好的生物相容性以及低毒性等优良性质引起了研究者的极大兴趣。优越的物理化学性质赋予了其广泛的应用，但是与传统量子点相比发射效率相对较低、红光/近红外发光欠缺，极大地限制了其应用。因此，研发具有强红光/近红外(NIR)发射的碳点成为该领域的关键问题。

红光/近红外发射碳点制备、光学调控与应用

多数红光碳点面临激发波长依赖的发射、荧光量子产率(PLQY)不高并且随着波长的增加强度迅速下降等问题。因此，合理控制前驱体、揭示发光红移的光致发光机理并拓展其新型应用具有重要意义。

本文侧重于阐述最近几年来 R/NIR-CDs 的典型前驱体及其光学调控方法、荧光发光机理以及生物与医药学等方面应用的最新进展。主要总结了柠檬酸、苯二胺等合成红光/近红外发射碳点的典型前驱体，以及尺寸效应、杂原子掺杂、表面态等在光学调控方面的作用机理。

总结与展望

尽管碳点在红光/近红外发射调控方面取得了长足进步，但其仍存在荧光量子效率低、半峰宽较宽且有激发波长依赖等明显缺陷，制备量子效率高、半峰宽窄、无激发波长依赖的深红光/近红外光碳点是目前亟需解决的难题。因此，需要一种全面而综合的发光机理来指导红光/近红外发射碳点的合成与应用。

论文信息

徐冀健，曲丹，安丽，汪夏燕，孙再成. 红光/近红外发射碳点制备、光学调控与应用[J]. 发光学报，2021, 42(12):1837-1851.

DOI：10.37188/CJL.20210302

作者简介

徐冀健，硕士研究生，2017年于天津大学获得学士学位，2019年起就读于北京工业大学化学与生物系，主要从事长波长碳点及其应用研究。

曲丹，教授/博导，2012年于吉林大学化学学院获得学士学位，2017年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，同年进入北京工业大学化学与生物系工作。主要从事光功能纳米材料性能研究。获得的奖励有：中国科学院院长特别奖（2016）、全国光学工程学科优秀博士论文奖（2019）、吉林省科技进步二等奖（2020）、中国科协青年人才托举工程（2021）。

孙再成，教授/博导，1994年于吉林大学获得学士学位，1999年于中国科学院长春应用化学研究所获得博士学位。主要从事具有可见光响应的光催化体系以及荧光碳点的合成与应用研究。获得的奖励有：美国R&D 100奖、中科院海外人才引进计划”（2010）、吉林省创新创业人才（2011）、北京市高层次人才（2015）、中国科学院优秀博士指导教师（2016）、全国光学工程学科优秀博士指导教师（2019）、吉林省科技进步二等奖（2020）、朝阳区凤凰计划（2021）。

监制 | 赵阳

编辑 | 赵唯

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