Avanços na síntese, propriedades luminescentes e aplicações de compósitos de pontos de carbono/dióxido de silício

QIN Jinlan ,  

WANG Qiansong ,  

SHI Kunheng ,  

HU Chaofan ,  

摘要

Os pontos de carbono (Carbon dots, CDs) têm atraído grande atenção devido às suas características ópticas únicas, excelente biocompatibilidade e facilidade de funcionalização. No entanto, os CDs tendem a sofrer apagamento de fluorescência induzido por agregação no estado sólido, além de apresentarem baixa estabilidade em ambientes agressivos, como ácidos e bases fortes, o que limita consideravelmente sua aplicação prática. A combinação dos CDs com uma matriz de dióxido de silício (SiO2) para formar materiais compósitos CDs/SiO2 permite dispersar uniformemente os CDs na matriz de SiO2, suprimindo eficazmente as transições não radiativas e aumentando significativamente o rendimento quântico de fluorescência, bem como a estabilidade óptica, térmica e química. Além disso, através do efeito de confinamento e das interações na interface, é possível induzir ou reforçar as propriedades de fosforescência em temperatura ambiente dos CDs. Ademais, a porosidade e a superfície funcionalizável do SiO2 fornecem uma plataforma ideal para a construção de materiais compósitos inteligentes com funções integradas. Considerando o rápido desenvolvimento dos materiais compósitos CDs/SiO2 em áreas como detecção, imagem biológica, dispositivos optoeletrônicos, criptografia de informação e catálise, este artigo apresenta um resumo sistemático dos métodos de preparação, dos mecanismos de otimização do desempenho luminescente e das áreas de aplicação, além de discutir os desafios atuais e as direções futuras da pesquisa, fornecendo uma base teórica e ideias para estudos futuros nesta área.

关键词

pontos de carbono; dióxido de silício; propriedades luminescentes; técnicas de detecção; imagem biológica

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