背景介绍
碳量子点通常被定义为小型碳纳米颗粒,具有导电性好、化学稳定性高、环境友好、宽带光吸收、低毒、强光致发光性能,可以大规模制备。随着人们的深入研究,碳量子点的性质和原理也逐渐被人们了解,并开始掌握其制备与应用。碳量子点的理化性质十分出众,具有荧光发光强度高、光电性质良好等优点,在爆炸物检测领域具有广阔的应用前景。
本文亮点
内容介绍
人们最早于1983年发现纳米金刚石,接连发现了碳纳米洋葱、纳米角和纳米锥等碳纳米晶体,最终在2004年,南卡罗莱纳大学的华裔化学家Xu Xiaoyou发现了碳量子点,发展进程如图1所示[1]。

1 碳量子点的合成方法





2 碳量子点的表面修饰
碳量子点的表面性质高度依赖其表面状态,表面修饰是改变碳量子点表面特性常用的方法之一。该方法在碳量子点制备过程中十分重要,通过表面修饰可以实现如下目的:改善其稳定性;提高其分散性;改变其表面电荷性质;引入功能基团;提高其生物相容性。
3 爆炸物检测
根据炸药所含主要成分化学性质的不同可分为有机炸药、无机炸药和混合炸药。诸如高效液相色谱(HPLC)、液相色谱-质谱(LC-MS)、气相色谱-质谱(GC-MS)等传统方法检测爆炸物,具有灵敏度高、反应速度快的优点,碳量子点通过表面修饰或选择合适的量子点形式,可以实现对TNT的检测,如图9所示。
4 结论与展望
近年来,碳量子点作为一种新型荧光探针在爆炸物检测领域备受关注。然而,虽然研究人员已经通过实验取得了一定的研究进展,但在实际应用中还存在一些问题和局限性:(1)灵敏度需要进一步提高;(2)选择性存在局限性;(3)实际应用受到限制。
对此,未来的研究可以从以下几个方面加以改善:(1)探索新的材料和制备方法;(2)加强对复杂条件下的检测研究;(3)制备复合探针提高检测性能;(4)采用新型检测技术。
