Углеродные точки: виды, способы получения, свойства и область применения

Аннотация

Нанотехнологии – междисциплинарная область, находящаяся на стыке фундамен-тальных и прикладных наук и технологий. Эта область позволяет получать новые и востребованные материалы путем манипулирования типами материалов на атомном и молекулярном уровне, которые невозможно получить традиционными способами. Одним из нульмерных наноматериалов, который в последние годы стремительно развивается в этой области благодаря своим разнообразным свойствам, являются углеродные точки. Углеродные точки – это привлекательные углеродные наноматериалы со свойствами, подходящими для использования в фотокатализе, светоизлучающих устройствах и сенсорах.

В данной обзорной статье рассматривается история исследований углеродных точек, начиная с первых шагов, предпринятых в 2004 году, когда эти наноматериалы были названы «флуоресцентными наночастицами», и продолжая работой с 2011 года по настоящее время. Было предложено выделять углеродных точек как графеновые квантовые точки, углеродные квантовые точки и карбонизированные полимерные точки. Они были сравнены и тщательно изучены. Кроме того, были рассмотрены подходы «сверху вниз» и «снизу вверх», используемые при синтезе углеродных точек, а также связанные с ними методы. Интерес к углеродным точкам растет из-за разнообразных свойств, которые они проявляют; были охарактеризованы их оптические, электрохимические свойства, а также дисперсность и токсичность. В конце статьи подробно обсуждается применение углеродных точек в сенсорах, биомедицине, фототерапии, хранении энергии и катализе.