Carbon Dots (CDs) erhalten aufgrund ihrer einzigartigen optischen Eigenschaften, hervorragenden Biokompatibilität und leichten Funktionalisierbarkeit große Aufmerksamkeit. Allerdings neigen CDs im Festzustand zur Aggregation, was zur Fluoreszenzquenching führt, und ihre Stabilität in aggressiven Umgebungen wie starken Säuren und Basen ist gering, was ihre praktische Anwendung stark einschränkt. Die Kombination von CDs mit einer Siliziumdioxid-(SiO₂)-Matrix zur Bildung von CDs/SiO₂-Verbundwerkstoffen ermöglicht nicht nur eine gleichmäßige Verteilung der CDs in der SiO₂-Matrix und unterdrückt effektiv nichtstrahlende Übergänge, wodurch die Fluoreszenzquantenausbeute sowie die optische, thermische und chemische Stabilität deutlich verbessert werden, sondern induziert oder verstärkt auch durch Begrenzungseffekte und Grenzflächenwechselwirkungen die Raumtemperatur-Phosphoreszenzeigenschaften der CDs. Darüber hinaus bietet die Porosität und funktionalisierbare Oberfläche von SiO₂ eine ideale Plattform zur Konstruktion funktional integrierter intelligenter Verbundmaterialien. Angesichts der rasanten Entwicklung von CDs/SiO₂-Materialien in den Bereichen Sensorik, Bioimaging, optoelektronische Geräte, Informationsverschlüsselung und Katalyse fasst dieser Artikel systematisch die Herstellungsverfahren, Optimierungsmechanismen der lumineszenten Eigenschaften sowie Anwendungsfelder zusammen und diskutiert aktuelle Herausforderungen und zukünftige Forschungsrichtungen, um theoretische Grundlagen und Forschungsansätze für nachfolgende Studien in diesem Bereich bereitzustellen.

Carbon Dots; Siliziumdioxid; lumineszente Eigenschaften; Sensortechnologie; Bioimaging