Прогресс в изучении синтеза, светящихся свойств и применения композитных материалов углеродных точек/диоксида кремния

QIN Jinlan ,  

WANG Qiansong ,  

SHI Kunheng ,  

HU Chaofan ,  

摘要

Углеродные точки (Carbon Dots, CDs) привлекают большое внимание благодаря своим уникальным оптическим свойствам, превосходной биосовместимости и легкости функционализации. Однако в твердом состоянии CDs склонны к агрегации, вызывающей подавление флуоресценции, а их стабильность в агрессивных средах, таких как сильные кислоты и щелочи, низкая, что значительно ограничивает их практическое применение. Образование композитных материалов CDs/SiO₂ путем соединения CDs с кремнеземной матрицей не только обеспечивает равномерное распределение CDs в матрице SiO₂ и эффективное подавление безлучевых переходов, значительно увеличивая квантовый выход флуоресценции, а также оптическую, термическую и химическую стабильность, но и благодаря эффекту ограничения и межфазному взаимодействию стимулирует или усиливает комнатно-температурное фосфоресцентное свечение CDs. Кроме того, пористость и функционализируемая поверхность SiO₂ обеспечивают идеальную платформу для создания умных функционально интегрированных композитов. Учитывая стремительное развитие материалов CDs/SiO₂ в областях сенсоров, биомедицинской визуализации, оптоэлектронных устройств, шифрования информации и катализа, настоящая статья систематически обобщает методы синтеза, механизмы оптимизации светоиспускания и области применения, а также обсуждает современные проблемы и перспективы исследований, предоставляя теоретическую основу и направления для будущих исследований в данной области.

关键词

углеродные точки;диоксид кремния;светящиеся свойства;сенсорные технологии;биомедицинская визуализация

阅读全文