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因为碳量子点表现出来的优越性能，所以受到了人们广泛的关注。自从 1985年英国化学家和美国科学家共同研制出全部由碳组成的中空分子，称之为富勒烯。接着 2004 年 Xu等人在用电弧法合成碳纳米管时，首次观察到了发光的碳纳米粒子，即 CQDs，从而发现了其优越的光学特性。2006 年 Lu 等人利用激光刻蚀法也制得了碳量子点。2007 年，人们以蜡烛在燃烧过程中释放出的烟灰制备出尺寸小于 2 nm 的具有不同颜色的碳量子点。同年，通过使用电化学氧化法制备出多壁纳米碳管的蓝色碳量子点。近年来，由于碳量子点的优越性能和其制备方法简易，越来越多的人们进行了深入的探究。碳量子点是一种类球形结构的荧光纳米材料，由粒径小于 10 nm 的碳质骨架和表面基团构成。碳量子点的组成和结构展现出了其性质的多样性。碳量子点有着很好的荧光特性，并且荧光特性极其稳定。碳量子点的荧光强度和发射位置并不会因为激发波长的变化而变化，原因是可能由碳量子点具有不同的表面发光位点或者是不同粒径的碳量子点尺寸效应。另外一个比较明显的特征是在紫外光区有着较强的吸收峰，并且延伸到可见光区域，一般吸收峰带集中在 260~320nm，具体表现出荧光最大发射波长、激发波长依赖等特性。碳量子点同时还具有上转换发光的性质，在长波长激发光的激发下，体系发出短波长光子的现象。Jia 等人使用一步法合成了具有上转换发光性质的 CQDs，并发现其上转换荧光性质可能是吸收两个或多个光子。
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