碳量子点的简便合成及表征+文献综述(2)
激光销蚀法:是通过激光束对碳靶进行照射，将纳米碳颗粒从碳靶上面剥落下来从而获得碳量子点的一种方法。Sun等将碳粉与黏合剂制成碳靶，以氩气为载气 在高温（900℃） 水蒸气环境中，通过激光销蚀碳靶 而得到碳前驱体，然后将其置于硝酸水溶液中加热回流，再以聚乙二醇进行表面修饰，从而获得具有光致发光特性的碳量子点。该方法对仪器及操作要求较高，所以本文也没有采取该方法。
自下而上的合成方法包一下几种。
化学氧化法：通过氧化剂对碳源材料进行氧化从而制备碳量子点。Tian等用天然气燃烧灰，Liu等以蜡烛灰作为原料都用硝酸氧化法制备碳量子点，其产率最高可以达到20%。而Peng等用碳水化合物（如葡萄糖、蔗糖）为原材料，先用浓硫酸脱水，再加入硝酸进行氧化，从而得到具有微弱荧光的碳量子点。Fang等将冰醋酸和水按一定比例混合然后快速加入五氧化二磷得到碳量子点。下面这张引用的示意图形象描绘了这种反应方法。
图 1 碳水化合物制备碳量子点示意图
利用化学氧化法时，可以按需要灵活选择不同碳源和氧化剂，从而来制取不同的碳量子点，而且要求实验器材较少操作较为简便，但是该方法的缺点是，碳量子点的制备产率和荧光量子产率较低。通过水热合成法可以得到不同结构的碳量子点。本文拟采用该种方法来简便合成碳量子点。
热分解法：是通过高温分解有机碳源从而制备碳量子点的一种方法。Bourlinos等以柠檬酸盐作为碳源，有机胺作为表面修饰剂，将二者混合在300℃下热分解制得碳量子点。Zhou等在220 ℃下碳化处理西瓜皮，得到粒径为2nm 的具有荧光效应的碳量子点。Hsu等应用水热合成法，将含有三羟甲基氨基甲烷，乙二胺四乙酸( EDTA)、甘氨酸和 1，5-二氨基戊烷的水溶液置于高压锅内，300 ℃下加热2h，从而以这些廉价的有机化合物得到具有高水溶性和光致发光性的碳量子点。
碳量子点的常用表征手段有荧光光谱法、紫外－可见光谱法、红外光谱法、透射电子显微镜法、X-射线衍射法、及核磁共振技术等。
荧光光谱法：是通过荧光光度仪对碳量子点进行表征的常用方法。通过该方法可以得到碳量子点的荧光寿命及激发和发射光谱等参数，通过这些参数可以帮助我们获得关于碳量子点的尺寸、形状和表面缺陷以及粒径分布等信息。除了这些外，该方法还可以测定碳量子点的浓度。
紫外-可见吸收光谱法：是利用某些物质的分子吸收200～800nm 光谱区的辐射来进行分析测定的一种方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性及定量测定。紫外-可见吸收光谱法属于分子光谱法【包括：紫外-可见分光光度法，红外光谱法，分子荧光光谱法，分子磷光光谱法，核磁共振，化学发光】
红外光谱法：又称“红外分光光度分析法”是分子吸收光谱的一种。利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一种方法，被测物质的分子在红外线照射下，只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱。碳量子点在应用该方法表征前往往需要先修饰（增加水溶性、改善表面性质及减小细胞毒性等）。
红外光谱法具有特点：特征性强、测定快速、试样用量少、不破坏试样、操作简便、分析灵敏度较高，但定量分析误差较大等特点。
红外光谱法应用要求：试样纯度应大于98%，或者达到商业规格、试样不应含水、试样浓度和厚度要适当。
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