碳量子点是一种新型的荧光碳纳米材料，近年来引起了广泛的关注。碳量子点的粒径为几纳米，内部是由sp2结构的碳原子组成，外部是由sp3结构的碳原子组成。其表面富含羧基、羟基等官能团，因而可在水溶液中稳定的分散。基于其优良的荧光性能、生物相容性，碳量子点已广泛应用于生物传感、生物成像等领域。
近期，苏州医工所王弼陡课题组采用电化学法合成了一种碳量子点。首先将无水乙醇与蒸馏水按一定比例混合，加入无机强碱，配制成电解液，再选用两块铂片电极接上正负极，对电解槽施加直流电，进行电化学反应，随着电解过程的进行，无色溶液逐渐变为黄色，最后通过透析等方法分离得到碳量子点。研究表明，该碳量子点尺寸约为4-5nm，化学性质稳定，荧光效率高。
此外，由于Fe3+与碳量子点表面的酚羟基存在特异性的相互作用，形成的复合物能够促进碳量子点激发态电子的转移，形成的电子-空穴复合导致了荧光猝灭。基于该原理，可将合成的碳量子点直接用于Fe3+的检测。有望应用于环境监测与生物系统的检测领域。
相关成果已发表(J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 15068-15073. IF：7.443)
以上工作得到了国家重大科研装备研制项目“超分辨显微光学核心部件及系统研制”的支持。
图1 碳量子点透射电镜图
图2碳量子点被不同浓度Fe3+猝灭后的荧光特性表征
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