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文献综述
1、引言
在过去的20年间，鉴于量子点(Quantumdots，QDs)特殊的性质，尤其是QDs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QDs得到了广泛的关注。碳元素作为自然界丰度较高的元素之一，以多种形式广泛存在于大气和地壳中.随着纳米科学的发展，基于碳元素的纳米材料不断被发现，如富勒烯、碳纳米管、纳米金刚石、碳纳米纤维及石墨烯等。碳纳米量子点(Carbonnanodots，碳量子点)是近几年发现的一种新型碳材料，具有优异的发光性质，引起了广泛的研究兴趣。它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。
CQD是一种与半导体量子点具有相似光学性能的环境友好型荧光纳米材料，除拥有光学性能优良、尺寸小等传统半导体量子点所具备的优点外，其还具有细胞毒性低、生物相容性好、易于大规模合成及功能化修饰、制备成本低廉和反应条件温和等无可比拟的优势。
2、制备方法
2004年Scfivens等在提纯以电弧放电法制备的单壁碳纳米管时，意外分离出了碳量子点。这一研究结果在JACS一经报道立即引起人们的高度关注，此后有许多课题组开始研究碳量子点。2006年Sun等首次报道了用激光法制备的碳量子点。目前，国内外的研究人员通过选取不同的前驱体，设计不同的合成路线和修饰方法，发展了一系列制备荧光性能优异的碳量子点的新方法。
目前,CQD以其优良的荧光性能开始被应用于生物学研究和医疗等领域，合成碳量子点的方法主要有两种：一是从下到上的合成方法，即通过热解或碳化合前驱物直接合成荧光碳量子点，包括燃烧法。热解法。支持合成法。微波法等；而是从上到下的合成方法，即通过打碎碳的前驱物，然后通过聚合物表面钝化的方式使其有效发光，主要包括电弧放电、激光剥蚀、电化学氧化和水热法等。但其制备技术尚不成熟，存在一些亟待解决的问题，如荧光量子产率尚未达到半导体量子点的水平等，故其受到一定限制。
水热法是制备最为常用的方法之一，因为其制备过程相对简单且易于控制，并且在密闭的反应釜中可以有效地防止有毒物质的挥发及对空气敏感的前驱体发生副反应，使制备过程更加环境友好，产物纯度更高。水热法是先把碳源用强酸或强碱进行腐蚀氧化处理，再经一定的纯化提取得到荧光性的碳量子点的一类方法。
通过简单易行的水热法，以羧甲基纤维素钠CMC为新一种类型的碳源，初步合成出了弱荧光性的黄绿色碳纳米颗粒CNPs，进一步水热处理合成荧光性提高的纯蓝色碳量子点。这种由下而上的合成方法简便，所需材料廉价。通过XRD、透射电子显微镜、傅里叶转换红外光谱仪、UV-vis吸收分光光度计和荧光分光光度计对其进行了表征，表征结果证明合成的碳量子点与普通的碳纳米颗粒相比具有更好的荧光性能、水溶性、光稳定性和上转换性能。
Liu等首次采用水热法制备出荧光碳量子点，他们用蜡烛灰作为合成的碳源，通过与硝酸溶液的混合，经过加热回流过程得到了黑色的溶液，然后高速离心、调节溶液至中性、透析提纯和凝胶电泳分离等一系列的提纯处理过程制备出了粒径约1nm的荧光碳量子点。该方法制备的不同粒径的碳量子点发射波长也不同，在315nm的激发波长条件下，随着碳量子点的颗粒粒径的增大，发射波长的位置也发生了一定的红移，这就体现了碳量子点一元激发，多元发射的独特优点。
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