2碳量子点的荧光性质以及检测机理

碳量子点良好的光学特性使得其在制备荧光探针方面具有巨大的潜力，近年来人们对碳量子点发光机制有了重大的研究成果和进展，但仍存在争议和疑问，尚未得出明确的定论。目前有三种较为常见和公认的机制：1）表面态，目前最广泛接受的发光机制，量子点的表面状态与其荧光发射密切相关，包括表面氧化程度和表面官能团^[14]。2）量子限制效应，当半导体晶体处于纳米尺度时，晶体边界对电子分布有显著的影响，表现出带隙和尺寸相关的能量弛豫动力学等特性^[15]。3）分子荧光，这种现象的出现是由于在自下而上的方法被用来合成碳量子点时产生了荧光杂质或有机荧光团，它们对碳量子点的荧光发射存在一定影响^[16]。

现有基于CQDs的荧光传感器主要通过量子点的荧光猝灭（on-off）和荧光增强（on-off-on）的原理来实现^[17]。目前主要应用于荧光响应的传感机制有荧光共振能量转移(FRET) ^[107]、内滤效应(IFE) ^[64]、光致电子转移(PET) ^[18]、聚集诱导发光(AIE) ^[72]、分子内电荷转移(ICT) ^[19]和静态猝灭效应(SQE) ^[20]等。