性能优异的纳米荧光材料一直是国内外研究热点之一。特别是以碳量子点为代表的纳米荧光材料以其无毒、廉价、原料来源广泛等优势，在光电器件、传感器、能源、生物等领域有重要的应用前景，受到研究者们的广泛关注。然而，碳量子点的低成本大规模快速制备仍是极富挑战的课题之一。南京工业大学化工学院及材料化学工程国家重点实验室陈苏教授（点击查看介绍）团队通过多年的系统研究，开发出磁热、等离子体、超声等大规模制备荧光碳量子点的新方法，解决了碳量子点合成困难、难以工业化生产的问题（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 3099; Angew. Chem., 2012, 51, 9297; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 39205; J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 14112; Chem. Commun., 2012, 48, 2692., Ind. Eng. Chem. Res., 2016, 55, 5335.; Ind. Eng. Chem. Res., 2014, 53, 6417.）。

近日，陈苏教授团队对大规模制备碳量子点的最新研究进行总结。系统回顾了近些年发展的宏量快速制备碳量子点的新工艺，包括微波法、超声法、等离子体法、磁热法、微流控法等，碳量子点的生产规模最高可达百克级。概括介绍了荧光碳量子点/聚合物复合材料的制备方法，着重强调了碳量子点在复合材料制备过程中的重要作用，即碳量子点不仅可视为聚合物的填料，还可用作聚合反应的单体或引发剂。概括总结了碳量子点和聚合物之间的协同增强作用，聚合物的存在能显著提高碳量子点的荧光性能（包括荧光强度、量子产率、稳定性等），同时碳量子点也可赋予聚合物增强的机械性能、抗腐蚀性、自愈合性、刺激响应性和电化学性能等。突出强调了荧光碳量子点/聚合物复合材料在LED器件、多彩荧光打印、生物医学领域的应用前景。该综述提升了对荧光碳量子点材料宏量制备的认知水平，对碳量子点材料未来的产业化和实际应用具有重要的现实意义。

图1. 荧光碳量子点的大规模制备示意图。

图2. 荧光碳量子点/聚合物复合材料的应用示意图。

该综述发表在国际化学顶级期刊Angewandte Chemie International Edition 上。相关工作受到国家自然科学基金重点项目（21736006, 21978132）和国家重点研发计划（2016YFB0401700, 2018YFC1602800）、江苏省高校优势学科建设工程、材料化学工程国家重点实验室基金的支持。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

The rapid and large-scale production of carbon quantum dots and their integration with polymers

Xiang-Yun Du, Cai-Feng Wang, Guan Wu, Su Chen

Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202004109

导师介绍

陈苏

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