カーボンドット（Carbon dots、CDs）は、その独特な光学特性、優れた生体適合性、および機能化の容易さから注目を集めています。しかし、CDsは固体状態で集合誘導蛍光消光を起こしやすく、強酸や強塩基など過酷な環境下での安定性が低いため、実用的な応用範囲が大きく制限されています。CDsを二酸化ケイ素（SiO₂）マトリックスと組み合わせてCDs/SiO₂複合材料を形成することにより、CDsをSiO₂マトリックス中に均一に分散させ、非放射遷移を効果的に抑制し、蛍光量子収率および光・熱・化学的安定性を大幅に向上させることができます。また、閉じ込め効果や界面相互作用により、CDsの室温燐光特性を誘起または強化することが可能です。さらに、SiO₂の多孔性および機能化可能な表面を活用することで、機能集積型インテリジェント複合材料の構築に理想的なプラットフォームを提供します。CDs/SiO₂複合材料は、センサ、生体イメージング、光電子素子、情報暗号化、触媒などの分野で急速に発展しているため、本稿ではその合成法、発光性能の最適化メカニズムおよび応用分野について体系的に総括し、現在の課題および将来の研究方向についても検討し、この分野の今後の研究に理論的な根拠と研究の方向性を提供します。

カーボンドット;二酸化ケイ素;発光特性;センサ技術;生体イメージング