碳量子点的制备及其在化学发光中的应用
1.选题的主要目的、意义及国内外研究现状
1.1选题的主要目的、意义
碳量子点（CQDs）是2004年首次被Xu[1]等发现的一种新型的、环境友好型的荧光纳米碳材料，它代表着发光纳米粒子研究的一个新平台。近年来，因其优良的荧光性能，金属量子点已广泛应用在生物、医学等领域，但是进一步研究发现重金属离子具有一定的细胞毒性及其粒径较大和光闪烁现象却又限制了它更广泛的应用，尤其是在生物方面的应用[2]。然而碳量子具有荧光强度大、荧光稳定型好、毒性小、生物相容性好[3]、发光范围可调控[4]成本廉价、反应条件温和等优势，弥补了金属量子点及荧光染料的不足。碳点因其自身的优点有望代替金属量子点，在生命科学、分析科学、环境监测等研究领域具有广阔的应用前景引起人们的广泛关注及研究。
化学发光是物质在进行化学反应过程中伴随的一种光辐射现象，基态分子吸收化学反应中释放的能量后跃迁至激发态，随后以光辐射的形式返回基态而产生化学发光。发光强度依赖于化学发光反应速率，而反应速率又与反应物质的浓度有关。利用测量化学发光强度对物质进行分析测定的方法称为化学发光分析法。目前，已有金属量子点应用于化学发光体系的研究报道[5、6]，但碳点在这方面的应用很少。碳点结构特殊且表面效应能大幅度提高化学发光反应的强度，增强化学发光反应得灵敏度和稳定相，在化学发光发射应用上显现出较大的潜力[7、8]。
虽然制备碳点的方法很多，但它们都存在着不同的缺陷，比如制备的产物需要复杂的分离过程或所制得的荧光量子产率还没有达到传统金属量子点的水平。本课题拟开发更加快捷简便地制备荧光量子产率高、光学特性良好的碳点技术，以促进荧光纳木材料的进一步发展。同时将制备出的碳点应用于化学发光体系，一些含羟基、氨基等还原性基团的药物通过增强或抑制化学发光而能够被定量测定，结合流动注射分析法，新构建的化学发光体系可以为药物的快速分析检测提供一种新方法。因此研究碳点的化学发光现象不仅可以扩大碳点的应用范围还可以为研究碳点独特的结构提供新的途径。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 碳点的制备方法
碳点的制备方法有很多种，分为自上而下合成法和自下而上合成法[9]。
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