碳量子点综述
碳量子点发光原理
碳量子点发光原理碳量子点（Carbon Quantum Dots，CQDs）是一种新型的纳米材料，具有优异的光电性能和生物相容性，被广泛应用于生物成像、生物标记、光电器件等领域。
碳量子点的发光原理是其独特的能级结构和表面态引起的。
首先，碳量子点的能级结构决定了其发光性能。
碳量子点是一种零维纳米材料，其尺寸在纳米量级，因此表现出量子限制效应。
当碳量子点受到外部激发能量时，电子会跃迁至价带，形成激子。
由于碳量子点的尺寸较小，其激子的束缚能较大，因此激子的寿命较长，从而导致碳量子点呈现出荧光发射的特性。
此外，碳量子点的能级结构还受到表面态的影响，表面态的存在使得碳量子点在不同波长下呈现出多色荧光发射的特性。
其次，碳量子点的表面态对其发光性能具有重要影响。
碳量子点的表面通常富含羟基、羰基等官能团，这些官能团赋予碳量子点优异的水溶性和生物相容性。
同时，这些官能团也会影响碳量子点的能级结构，调控其发光性能。
例如，通过在碳量子点表面修饰不同的官能团，可以调控其能带结构，从而实现对其发光波长和发光强度的调控。
此外，表面态还可以通过与外界分子发生化学反应，实现对碳量子点发光性能的传感调控。
最后，碳量子点的发光原理还与其表面态的光致发光机制相关。
当碳量子点受到光激发时，表面态的电子会被激发至导带，形成自由载流子。
这些自由载流子在碳量子点内部发生复合过程，释放出光子，从而呈现出荧光发射的特性。
此外，碳量子点的表面态还可以通过与外界分子发生光诱导的化学反应，产生光致发光效应，实现对碳量子点发光性能的调控。
综上所述，碳量子点的发光原理是其独特的能级结构和表面态引起的。
碳量子点的发光性能可以通过调控其能级结构和表面态来实现。
未来，随着对碳量子点发光原理的深入研究，碳量子点在生物成像、生物标记、光电器件等领域的应用前景将更加广阔。
碳量子点简介
CQDs/Ag3PO4的SEM及HRTEM
荧光光致发光光谱
J. Mater. Chem., 2012, 22, 10501
1.CQDs可以作为电子供体和受体，光催化降解过程 中电子很容易的传递到Ag3PO4表面，同时多余的电 子可以传递到 CQDs，避免光腐蚀，提高了催化剂的 稳定性 2.CQDs可以吸收可见光利用上转换作用转换为短波 长(300 to 530 nm)光，进而激发Ag3PO4产生光生电 荷发生光催化作用。如此CQDs/Ag3PO4 可以利用 太阳光全谱提高催化效率。 3. CQDs可以捕获Ag3PO4产生的电子，促进光生电子空穴的分离，同时CQDs表面的电子可以与O2复合生 成· O2-发生催化作用。
碳量子点具有独特的光电效应，可以将光能转化成电能或 化学能，且量子点制备方法简单，成本低廉，使得量子点 在光电化学领域得到广泛的应用。但是由于其自身复合率 高，光电活性不稳定，光生 e--h+的寿命并不长，光电转化
Angew.Chem. Int. Ed. 2015, 54,6540 –6544 J. Phys. Chem. C2015, 119, 2956−2962 Nanoscale Research Letters (2016) 11:60 Applied Catalysis B: Environmental 189 (2016) 26–38
上转 换作 用
ZnO/CQDs的TEM及HRTEM
可见及近红外光下激发CQDs的上转换光谱
Journal of Environmental Chemical Engineering 4 (2016) 1148–1155
图中可以看到当可见及近红外光 激发CQDs时可以得到紫外及可见 光，例如当低于600nm的可见光激 发时可以得到紫外光使ZnO催化效 率提高。
碳量子点自上而下制备方法专利技术综述
碳量子点自上而下制备方法专利技术综述摘要：碳量子点是近年来新兴的碳材料，本文综述了碳量子点的相关技术背景，按照“自上而下”法综述了碳点的技术演进路线。
关键词：碳点荧光制备一、概述碳点是一种尺寸小于10nm的分散的类球形荧光碳纳米颗粒，由于其粒径小、成本低、生物相容性好的特点，其应用已经受到了越来越多的重视，在生化传感、成像分析、环境检测、光催化技术及药物载体等领域具有很好的应用潜力。
碳点的制备方法可概括为自上而下法和自下而上法两大类，自上而下法是通过各种途径将大的碳材料剥离成小的碳颗粒，然后对颗粒表面进一步修饰来提高其发光效率的方法，所得碳点主要是石墨类型，荧光量子产率通常低于10％。
图1 碳点制备方法技术发展路线从图1可以看出，南卡罗来纳大学于2004年通过弧光放电首次发现了碳点，在之后的几年内其他碳点的制备方法应运而生。
二、碳点自上而下法技术路线演进图2“自上而下”法专利技术路线演进自2004年xu在弧光放电实验中发现碳点后，引发了材料领域的对碳点的高度兴趣，继而在2006年和2007年又相继出现激光消蚀法和电化学法制备碳点，这几种方法都属于“自上而下”法制备碳点的常用方法。
专利CN106904594A是以甲苯为碳源，采用电弧放电一步法制备白光碳量子点荧光发光材料；专利CN103449404A在碱性条件下以小分子醇类为碳源，含有醇类的电解液中制备了碳点，此法产率较高、操作简单，上述两篇都为自上而下法制备碳点的代表性专利。
2.1弧光放电法电弧放电法是最初发现荧光碳点的方法，2004年Xu等[1]用凝胶电泳法分离纯化电弧放电法合成的单壁碳纳米管悬浮液时，发现悬浮液在凝胶电泳作用下能分成三部分，速度最快的那部分在350nm紫外灯下有荧光信号，进一步采用电泳法可依次分离出发射蓝绿色，黄色和橘红色荧光的三种荧光纳米材料，从而发现了可以发射荧光的新型碳纳米材料 CDs 虽然该方法制得的CDs荧光性能较好，但是其产率低，仅占悬浮液的10wt%，同时纯化过程复杂，不利于产物的收集。
碳量子点
小结
5
碳量子点是纳米材料领域中非常受关注的材料，通过电化学合成方法，以简单的材料来源，
低廉的制作成本，合成的简单快速，比传统量子点优越的性能，低的细胞毒性，良好的生物 相容性，环境友好型等优点，被大家广泛的研究。我们需要对碳量子点的发光机理做更深入
的研究，正因为碳量子点的相比较传统的半导体纳米晶体的优点，碳量子点将在生物的研究，
合成方法5
模板法是通过在模板上合成碳量 子点，防止碳量子点在高温处理过程 中发生聚集和团聚。？Liu等利用表面 活性剂修饰后的氧化硅球作为反应的 支撑模板，在模板的表面上做嵌段共 聚反应。
合成方法6
Zhou等首先报道了电化学合成碳量子点的方法。电 化学法制备碳量子点是利用RST电化学工作站进行电化学 线性扫描循环伏安法扫描。用三电极体系（银电极为参 比电极，石墨棒分别作为对电极和工作电极）对溶液中 的石墨棒进行电化学扫描的方法。反应过程中，溶液由 无色慢慢变成淡黄色再到暗黄色，然后对溶液进行离心 和透析处理，变得到水溶性的淡黄色的碳量子点溶液。
碳量子点的光学性质优良，稳定性高，荧光量子产率高、荧光寿命长。
合成方法
3
碳量子点由于具有相对较高的量子产率以及更小的尺寸被认为是最有前途的材料。可以通过激光销蚀石墨，羧 化作用的碳纳米管或蜡烛灰烬的羧化作用,和质子束照射纳米金刚石来制备。尽管纳米金刚石具有低的细胞毒性 和不易光褪色的优良性质，但它的粒子太大，直径100纳米，并且成本高昂，这些原因限制了碳纳米金刚石的 使用。具有良好的结构的碳量子点具有非常好的性质，合成碳量子点的方法有如下几种：
电弧法
激光剥蚀法
燃烧-水热法
微波法
模板合成法
电化学合成法
合成方法1
Xu等人无意中合成了碳量子点，是合成碳量子点最 早的报道。 通过电弧法合成碳纳米管，将炭灰加入到硝酸溶液中， 结果获得了带有羧酸根的碳量子点，增加了其水溶性， 然后用氢氧化钠溶液进行萃取，再对获得的黑色悬浊液 进行凝胶电泳操作，获得碳纳米材料和碳量子点。 碳量子点根据尺寸分有三种尺寸，分别发出不同的 荧光。这是一种常用的量子点合成方法，在特制的密闭 反应器中，采用特定溶剂作为反应体系，再将反应介质 加热到（或接近）超临界温度。该法优点是操作简单， 所用原料毒性小、价格低，且制得的颗粒细小均匀，尺 寸可控，但是，所得量子点的荧光产率低，尺寸分布较 大。
碳点综述论文终极版
碳点综述论文终极版碳点综述论文终极版碳纳米点：类似于其广受欢迎的富勒烯、碳纳米管和石墨烯,纳米碳的最新形式纳米点,鼓舞人心的深入研究。
这些表面钝化含碳量子点,所谓的碳点,结合传统半导体等几个有利的属性量子点(即他们的大小和波长依赖、发光发射、抗光漂白、易于生物偶联) 在不引起固有毒性或元素的负担稀缺和不需要严格的,复杂的,乏味的,昂贵的,或低效的准备步骤。
碳点可以廉价地生产和大规模的(经常使用一步路径和很多方法,可能从生物质浪费中获得来源)从简单的蜡烛燃烧到原位脱水反应激光烧蚀的方法。
在这次审查中,我们总结的最新进展在碳点的合成和表征。
我们还推测他们的未来和讨论潜在的发展在能源使用转换/存储、生物偶联、药物输送、传感器诊断和复合材料。
介绍：碳纳米点构成一种迷人的、纳米碳组成离散的、准球形纳米粒子，大小低于10海里。
[1]通常显示的大小和激发波长(lex)依赖光致发光(PL)行为,碳点吸引越来越多的关注作为新兴的量子点,特别是对于应用程序的规模、成本、和生物相容性是至关重要的。
在这个领域发展频繁出现,与一些重大突破。
在过去两年内发生的几个的进步如图1所示。
通常碳点包含许多羧酸根，因此传授他们优秀的水溶解度和随后的功能化适用各种有机、聚合物、无机或生物物种(图2)。
他们的定义,几乎各向同性连同他们的超细尺寸,形状可调表面功能,和多样性的'简单、快速、可以提供一个令人鼓舞的和廉价的合成路线技术平台，碳点发射器可作为替代品其他纳米碳(富勒烯纳米金刚石碳纳米管)。
具有讽刺意味的是,碳点s偶然被发现研究人员净化单壁碳纳米管，单壁碳纳米管通过电弧放电方法制作的。
[1]当处理这些单壁碳纳米管的悬架通过凝胶电泳,令研究人员吃惊的是,分为三个不同类型的纳米材料,包括一个快速移动的高度发光材料。
他们进一步发现,这种碳质材料分馏与许多组件荧光性质的型号是独立的。
而不是单壁碳纳米管他们正在寻找,研究人员分析了这—荧光纳米材料的基本特性,精明的断言他们”承诺有趣的纳米材料在自己的权利”。
碳量子点的制备及性能研究
碳量子点的制备及性能研究一、本文概述随着纳米科技的迅速发展，碳量子点（Carbon Quantum Dots，简称CQDs）作为一种新兴的碳纳米材料，以其独特的光学性质、良好的生物相容性和环境友好性，在生物成像、光电器件、药物传递和环境治理等领域展现出广阔的应用前景。
本文旨在全面介绍碳量子点的制备方法、结构特性以及潜在的应用价值，通过深入研究和分析，为碳量子点的进一步应用和发展提供理论支持和实践指导。
本文将首先综述碳量子点的制备技术，包括自上而下和自下而上两大类方法，如激光烧蚀、电化学氧化、热解和微波合成等。
随后，文章将重点探讨碳量子点的光学性能、电子结构和表面性质，以及这些性质如何影响其在实际应用中的表现。
本文还将对碳量子点在生物成像、光电器件、药物传递和环境污染治理等领域的应用进行详细介绍，并展望其未来的发展趋势和挑战。
通过本文的阐述，我们期望能够为读者提供一个关于碳量子点制备及性能研究的全面视角，并激发更多科研工作者对这一领域的兴趣和热情，共同推动碳量子点在纳米科技领域的发展和应用。
二、碳量子点的制备方法碳量子点的制备方法多种多样，主要包括自上而下法（Top-Down）和自下而上法（Bottom-Up）两大类。
自上而下法主要是通过物理或化学方法将大尺寸的碳材料（如石墨、碳纳米管等）剥离成小的碳量子点。
这些方法包括激光烧蚀法、电弧放电法、电化学氧化法等。
这些方法制备的碳量子点通常具有较好的结晶性和稳定性，但尺寸分布较宽，制备过程可能涉及高温或高压，操作条件较为苛刻。
自下而上法则是通过小分子前驱体的热解、水解或化学合成等方式，逐步生长成碳量子点。
常用的方法有热解法、水热法、模板法、微波法等。
这些方法制备的碳量子点尺寸较为均匀，可以通过改变前驱体或反应条件来调控碳量子点的结构和性质。
自下而上法制备过程相对温和，操作简便，有利于实现大规模生产。
除了上述两类方法外，还有一些新兴的制备方法，如超声剥离法、溶剂热法、表面功能化法等。
碳量子点综述
碳量子点综述胡东旭 2014级环境工程卓越班 201475050112摘要:碳量子点(CQDs, C-dots or CDs)是一种新型的碳纳米材料，尺寸在10 nm以下，具有良好的水溶性、化学惰性、低毒性、易于功能化和抗光漂白性、光稳定性等优异性能，是碳纳米家族中的一颗闪亮的明星。
最近几年的研究报道了各种方法制备的CQDs在生物医学、光催化、光电子、传感等领域中都有重要的应用价值。
这篇综述主要总结了关于CQDs的最近的发展，介绍了CQDs的合成方法、物理化学性质以及在生物医学、光催化、环境检测等领域的应用。
1 引言在过去的20年间，鉴于量子点特殊的性质，尤其是量子点相对于有机染料而言，容易调节的光学性质和抗光降解性质，使量子点得到了广泛的关注。
如果量子点可以克服造价昂贵、合成条件严格和众所周知的高毒性等缺点，则有望广泛地应用于生物传感和上物成像领域。
最近几年，量子点的研究非常活跃，尤其是关于它在生物和医学中的应用。
量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的，但是这些材料一般有毒，对环境也有危害。
所以科学家们开始在一些良性化合物中提取量子点。
因此，很多的研究均围绕着合成毒性更低的其它材料量子点来进行，这些替代材料的碳量子点，如硅纳米粒子、碳量子点均具有优异的光学性质。
相对金属量子点而言，碳量子点无毒害作用，对环境的危害很小，制备成本低廉。
它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。
2 碳量子点的合成大多数的碳量子点主要是由无定形的碳到晶化的碳核组成的以sp2杂化为主的碳，碳量子点的晶格间距和石墨碳或者无定形层状碳的结构一致。
如果没有其他修饰试剂的修饰碳量子点表面会含有一些含氧基团，而含氧基团的多少和种类与实验条件相关。
发光碳量子点的合成方法可以分为两大类（图一），化学法和物理法。
图一碳量子点的制备方法2.1化学法2.1.1电化学法Zhou利用离子液体辅助电解高纯石墨棒和高温热解纯定向石墨(HOPG)于离子液体和水溶液中，通过控制离子了液体中水的含量得到不同荧光性质的荧光纳米粒子、纳米带、石墨等产物。
cds碳量子点
cds碳量子点
摘要：
1.引言：介绍cds 碳量子点的概念和特性
2.cds 碳量子点的应用领域
3.我国在cds 碳量子点研究方面的进展
4.结论：总结cds 碳量子点的重要性和前景
正文：
cds 碳量子点，是一种具有特殊光学和电子性质的纳米材料。
它的直径在2 到10 纳米之间，具有极高的比表面积和优异的光学稳定性，因此在各种领域都有着广泛的应用。
在生物医学领域，cds 碳量子点被广泛应用于生物成像、药物传递和光热治疗等方面。
其独特的光谱性质和优秀的生物相容性，使其成为生物医学影像学的理想探针。
此外，cds 碳量子点还可以通过表面修饰，实现对特定生物分子的特异性识别和结合，从而实现对疾病的早期诊断和治疗。
在能源领域，cds 碳量子点也被发现具有优秀的光催化性能。
其大的比表面积和良好的光吸收性能，使其在光催化水分解、光催化二氧化碳还原等方面有着优异的表现。
这为解决我国能源问题，推动可持续发展提供了新的可能。
我国在cds 碳量子点的研究方面也取得了显著的进展。
我国科研人员不仅在cds 碳量子点的制备和性质研究方面取得了一系列重要成果，还成功地将cds 碳量子点应用于多个领域，包括生物医学、能源、环境等。
这些研究成果不仅丰富了cds 碳量子点的应用领域，也为我国的科技发展做出了重要贡献。
总的来说，cds 碳量子点作为一种新型纳米材料，其在生物医学、能源等领域的应用前景广阔。
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碳量子点综述胡东旭 2014级环境工程卓越班 201475050112摘要:碳量子点(CQDs, C-dots or CDs)是一种新型的碳纳米材料，尺寸在10 nm以下，具有良好的水溶性、化学惰性、低毒性、易于功能化和抗光漂白性、光稳定性等优异性能，是碳纳米家族中的一颗闪亮的明星。
最近几年的研究报道了各种方法制备的CQDs在生物医学、光催化、光电子、传感等领域中都有重要的应用价值。
这篇综述主要总结了关于CQDs的最近的发展，介绍了CQDs的合成方法、物理化学性质以及在生物医学、光催化、环境检测等领域的应用。
1 引言在过去的20年间，鉴于量子点特殊的性质，尤其是量子点相对于有机染料而言，容易调节的光学性质和抗光降解性质，使量子点得到了广泛的关注。
如果量子点可以克服造价昂贵、合成条件严格和众所周知的高毒性等缺点，则有望广泛地应用于生物传感和上物成像领域。
最近几年，量子点的研究非常活跃，尤其是关于它在生物和医学中的应用。
量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的，但是这些材料一般有毒，对环境也有危害。
所以科学家们开始在一些良性化合物中提取量子点。
因此，很多的研究均围绕着合成毒性更低的其它材料量子点来进行，这些替代材料的碳量子点，如硅纳米粒子、碳量子点均具有优异的光学性质。
相对金属量子点而言，碳量子点无毒害作用，对环境的危害很小，制备成本低廉。
它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。
2 碳量子点的合成大多数的碳量子点主要是由无定形的碳到晶化的碳核组成的以sp2杂化为主的碳，碳量子点的晶格间距和石墨碳或者无定形层状碳的结构一致。
如果没有其他修饰试剂的修饰碳量子点表面会含有一些含氧基团，而含氧基团的多少和种类与实验条件相关。
发光碳量子点的合成方法可以分为两大类（图一），化学法和物理法。
图一碳量子点的制备方法2.1化学法2.1.1电化学法Zhou利用离子液体辅助电解高纯石墨棒和高温热解纯定向石墨(HOPG)于离子液体和水溶液中，通过控制离子了液体中水的含量得到不同荧光性质的荧光纳米粒子、纳米带、石墨等产物。
Kang等以石墨棒为工作电极和对电极，以乙醇/水溶液(V水:V乙醇=0.5:99.5 )为电解液，加入氢氧化钠，电流密度设定在10-200 mA/cm 2，制备了一系列不同粒径，激发波长依赖的并且具有上转换发光性质的荧光碳纳米点。
但是，制备得到的碳纳米点的量要大于石墨棒损失的量，该小组分析认为一部分碳纳米点来自于乙醇。
进而，该小组创建了一种新的并且绿色有好的制备荧光碳纳米点的方法:碱辅助电解乙醇法。
将200m1乙醇和 10ml超纯水中加入8g氢氧化钠，以铂电极为阳极和阴极电解4h得到了水溶性好的、可见光激发的、上转换荧光性质的荧光纳米碳点。
最近，1i等报道了制备高纯荧光碳点的方法，该法电解液仅仅是超纯水。
该法得到的碳点结晶程度高，他们进一步将其应用到可见光光催化反应，该实验反映了引入碳量子点后，可见光催化下光催化活性非常高，可以应用在复杂的催化剂体系中。
但是该法需要的时间很长，一般为720h。
2.2.2热回流法Mao等以蜡烛灰为原料回流法制备了发射蓝光的碳量子点。
将蜡烛灰于硝酸中回流12小时。
冷却到室温离心，经碳酸钠中和，然后用超纯水透析。
一系列发射峰位置不同的荧光碳点经过变性凝胶电泳进行纯化处理得到。
王等以不同原料的活性炭为碳源，在硝酸中氧化，再经弱碱中和，最后表面经TTDDA或者PEG 15OON钝化得到了三种不同粒径的无定形的荧光碳纳米粒子。
2.2.3场辅助法微波反应经济、快速、简单，能够迅速达到反应所需的能量和温度，受到相当一部分研究者的青睐。
不少研究小组以不同的原料，例如氧化石墨烯、面粉、蔗糖、抗坏血酸、聚乙二醇-200、甘油等制备了不同粒径、不同荧光性能、不同应用的碳量子点。
Qin等将面粉在微波反应器中密闭和加热处理，180 0C下反应20min，经高速离心和真空干燥得到荧光碳量子点。
超声反应过程中能够产生交替的高压和低压波，超声反应的这种空化作用所产生的瞬间内爆有强烈的振动波，产生短暂的高能环境，促使反应物质发生分子级别的相互渗透，化学键重新打开，闭合或者从大颗粒物质中剥离小颗粒物质。
近年来，有研究者将超声反应的优势应用于碳量子点的制备过程中。
Kang等将葡萄糖分散于超纯水中得到50ml l mol/L的溶液，将1 mol/L的氢氧化钠50mI或者36-38wt%的盐酸50ml加入到上述溶液中，超声4h得到碳量子点的溶液。
然后进一步的分离纯化得到纯净的碳量子点。
Lee 等以活性炭为原料，加入过氧化氢作为辅助试剂，于300W超声仪中进行反应2小时，经过过滤，除杂等步骤得到了5-10nm的碳量子点。
近年来，还有研究者利用水热法制备了一系列的碳量子点。
Li等将动物明胶取0.2g分散在40m1超纯水中，均匀混合后，于50mI聚四氟乙烯内衬水热反应釜中在200 0C下反应3h，将得到的黄色溶液高速离心，去除大颗粒物质和团聚的粒子，最终得到棕色的荧光碳量子点。
后来Wu等以抗坏血酸和乙二醇为原料加入一定量的醋酸钠，经过恒温160 0C水热反应制备得到了绿色荧光的碳量子点溶液，并且所得碳量子点不需要用有机试剂进一步的提纯和分离。
刘立芹以蜡烛灰为原料，氢氧化钠作为溶剂，利用水热反应一步制备了表面富含轻基的碳量子点，所得碳量子点具有良好的荧光性能、水溶性、光稳定性以及低的细胞毒性。
2.2物理法2.2.1弧光放电Scrivens等在弧光放电法纯化单臂碳纳米管的过程中分离出了一种未知的荧光碳纳米材料，为了改进该材料的亲水性，他们将由此得到的荧光物质在3.3mo1/L的硝酸中氧化以引入拨基等基团，以改进该物质的亲水性，用pH=8.4的NaOH溶液萃取经硝酸氧化后的物质，用凝胶电泳色谱进行分离稳定后的黑色悬浮物得到三条电泳条带:氧化的短臂碳纳米管、氧化的单臂碳纳米管和具有强烈荧光材料的物质(即碳量子点)。
该法制备的荧光碳点产率较低，纯化过程繁琐，产物收集比较困难。
2.2.2激光消蚀/钝化Sunk等通过激光消蚀石墨靶在水蒸气氛围中，氢气作为载气温度为900 0C，压力为75KPa，之后在硝酸中回流12h并通过有机物质(PEG 1500n或者PPEI-EI)进行表面钝化，经过酸处理后，碳量子点发出明亮的荧光。
Du等在有机溶剂中激光辐射碳材料得到了荧光碳量子点。
通过选择不同的有机试剂，碳量子点表面态可以通过有机试剂的修饰成为可协调的荧光激发。
通过控制实验条件，荧光性质的起源可能是由于碳点表面态和相关修饰试剂进行配位从而发出荧光。
L.等报道了以纳米碳材料为起始原料，简单溶剂作为液态介质，制备碳量子点的方法。
在该过程中，0.02g纳米碳材料分散在50mI溶剂(例如乙醇，丙酮，或者水)中，超声处理后，4m1悬浮液于玻璃电池中进行激光消蚀(Nd:YAG脉冲激光器，激光辐射二次谐波波长为532nm。
通过激光消蚀后，悬浮液进行离心就能得到荧光碳量子点。
3 碳量子点的物理化学性能3.1荧光性能碳量子点在紫外光区域显示出明显的光学吸收，并且延伸到可见光区大多数碳量子点，例如由激光一钝化处理、电化学氧化、微波/超声、支持的方法等制备的碳量子点在260-320nm的范围内有一个宽的吸收（图二）。
图二石墨化的碳量子点w的值为40时的吸收和发光光谱传统的量子点荧光特征是尺寸依赖光学吸收和荧光发射。
碳量子点的光学性质中的荧光机理部分是存在争议的。
荧光机理目前并没有确定性的描述，需要进一步的研究。
目前的荧光性质的机理有量子限域效应、发射陷阱机理、激子发光、芳香祸合结构、自由的锯齿形的位点等，荧光碳量子点荧光性质的因素也是多种多样的，有尺寸。
表面缺陷，激发波长、温度、pH等。
Sun等制备的PEG_1500N钝化的碳量子点的荧光现象可能是由于钝化的碳量子点表面的钝化缺陷作为激发能垒阱，作者认为其机理可能是粒子表面发射能垒缺陷的量子限域效应使得该碳量子点具有强烈的荧光性能。
在碳量子点中，没有传统意义上的能量吸收能级，所以表面确缺陷态就在基态中，表面缺陷会捕获激发态的能量。
碳量子点的发射可能是由于表面捕获电子和空穴的复合发射出的荧光，发射位点随着激发位点的不同而不同。
后来sun等研究发现碳量子点的核非常小，产生了不均一的表面位点，通过在表面进行钝化有机或者聚合物的官能团，这些钝化表面可以促进光诱导电子和空穴的捕获。
无论是从基础研究的角度，还是从实际应用的角度考虑，尺寸相关的光发光性质均是碳量子点一个非常重要的性质。
目前，关于碳量子点的发光机理并没有被彻底地研究清楚，辐射的激子重组被认为是一种可能的机理。
Peng等认为，碳量子点在钝化之后发光强度增强，是因为钝化稳定了碳量子点表面的能量带隙，使它们可以被激发。
不同的碳源和硝酸处理会得到不同尺寸和不同表面能量带隙的碳量子点，这不仅可以解释碳量子点的多色光致发光，还可以解释碳量子点在不同波长的激发下可以发出不同颜色的光。
除了辐射的激子重组机理之外，从碳纳米管中发现的从N到C的电荷转移机理也被认为是一种可能的机理Czal。
Liu等报道了一种使用表面活性剂修饰的硅球作为载体的水溶液线路来合成多色光致发光的碳量子点，合成的碳量子点为无定形结构、大小在1.5 -2.5 nm的球形粒子，并且具有很好的生物相容性，在宽的pH值范围内(pH值5 -9均具有高发光效率。
PEG1500N作为钝化试剂来钝化合成的碳量子点，在365 nm光的激发下，碳量子点溶液发出强的蓝色荧光，发射光谱较宽，并且与激发波长相关，从430 nm紫色)到580 nm(黄色)。
由于氧化的碳量子点和PEG1500N 在UV /Vis范围内均不发光，因此碳量子点的多色发光可能是由于碳量子点表面的能量带隙在表面钝化之后变得稳定。
Krysmann等通过在不同温度下热解柠檬酸色二胺(CA毛A)前体，系统地研究了碳量子点的形成机理。
在180℃下热解，通过CA毛A脱水得到强发光和高量子产率的碳纳米粒子，发光主要是源于有机官能团;在230℃下热解，逐渐形成碳核，光致发光来源于含酞胺基的分子荧光团和碳核;在更高的温度300和400℃下热解，荧光强度随着碳核的形成而增强。
简而言之，在低的热解温度下，分子荧光团是主要的发光源，而在更高的热解温度下形成碳核，碳量子点的光致发光行为主要取决于碳量子点的合成条件。
Zhang等报道了一种一步水热法合成含N的碳量子点，该碳量子点随着含N量的不同表现出可调变的上转换光发光性质，从蓝色、蓝绿色、黄绿色到黄色。
从元素分析和光电子能谱来看，随着反应时间的增长，N的掺杂量是增加的，在相同的激发波长下，同样的样品随着N掺杂量的增加，发射峰移向更高的波长。
3.2生物相容性及低毒性许多研究小组已经证明了CQDs的生物相容性和低毒性。