碳量子点的微波合成法介绍

前言

碳量子点是荧光碳纳米材料中Z重要的一种，也称为碳点、碳纳米点、碳纳米晶，是尺寸大小在10nm以下的，单分散的，几何形状近乎准球型的一种新兴的碳纳米功能材料。相对于传统的半导体量子点和有机染料(制备方法繁琐，价格昂贵，环境不友好，易发生光漂白等)，荧光碳量子点粒径小，水溶性好，化学惰性高，易于功能化，耐光漂白，低毒性，并且具有良好的生物相容性。

荧光碳量子点的诸多领域的应用，集结了众多研究者对其制备方法、性能优化、应用拓展方面研究的兴趣和探索的步伐。

本文介绍了近些年一步微波法合成碳量子点的特点、方向和进展。

碳量子点合成中，微波法有举足轻重的地位

微波法简单，快捷。制备碳点的原料和溶剂廉价易得，对人体无害，瞬问提供反应所需能量，并且使反应时问大大减少，因此受到研究者的青睐。在碳量子点与碳量子点合成过程中，微波法具有举足轻重的地位。

 微波法制备了荧光碳点 

以抗坏血酸为原材料，超纯水和PEG一200为溶剂，一步微波法制备了荧光碳点，探讨了微波时问对制备碳点粒径的影响，微波时间延长荧光碳量子点的粒径增加。通过对所制备的碳纳米点进行结构和组成的表征，研究发现碳量子点表面富含羟基、羰基等亲水基团。荧光碳点的光学性能优异，荧光强度大，具有激发波长依赖的荧光性能。

该法制备的荧光碳纳米点的分散性好，粒径均匀，水溶性好，能够长时间存放不会发生聚沉，荧光强度高。

 微波辐射法制备了氮掺杂的碳量子点 

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单一碳源，微波辐射法制备了氮掺杂的碳量子点(N—dopedCQDs)。该合成方法简单、GX，而且未使用有机溶剂，绿色环保。更重要的是，我们的合成产率高达83％，克服了目前碳量子点由于产率低，无法用于大规模生产的缺陷。

 微波法制备晶型碳量子点 

松楠课题组将柠檬酸、尿素与水的混合物置于750W的微波炉中，微波4．5分钟，当混合液由无色变为棕色，ZH变为棕黑色固体时表明碳量子点的形成。获得的碳量于点的粒径在1．5nin，具有一定晶型，荧光量子产率为14％。