碳量子点( carbon quantum dots，CQDs) ，起源于2004 年，由 Xu 等[1]在单壁碳纳米管的提纯过程中首次获得。

其正式命名于2006 年，由 Sun 等[2]首次采用激光烧蚀法处理碳靶，将制得的表面钝化的强荧光纳米粒子命名为CQDs。

CQDs泛指一种粒径小于10 nm、具有石墨晶型或类金刚石结构的新型荧光碳纳米材料，是以碳为基本骨架、表面含有大量含氧基团的单分散类球形纳米颗粒[3-4]。

它不仅继承了传统半导体量子点优良的光学性能，而且还弥补了该传统材料在细胞毒性、环境及生物危害性等方面的不足。

除此之外，CQDs还因其具有良好的水溶性、化学稳定性及耐光漂白、易于表面功能化和大规模制备等特点，在体内外活体生物成像、荧光标记、药物传输、环境金属离子荧光探针、有机污染物降解与光解水制氢光催化剂，及生物传感器和光电器件等方面具有重要应用潜力，备受研究者青睐[5-6]。

目前CQDs制备方法主要有两种：自下而上和自上而下。

自下而上的方法具体是指以小分子作为前体通过一系列的化学反应制备碳量子点，尽管理论上可以实现形貌可控，对碳量子点表面边界结构的修饰也比较便捷，但步骤太繁琐，对设备的要求也比较高，例如微波法[7]、溶液化学法[8]等。

自上而下的方法的主体思路是通过物理或化学的方法将大尺寸的二维碳网平面结构切割成小尺寸的碳量子点。

目前主要采用具有大尺寸的石墨烯薄片的原材料，激光刻蚀法、电化学氧化法[9]、水热法[10]都是自上而下的典型代表。

其中激光刻蚀法是最早报道的用来制备碳量子点的方法之一，通常产物尺寸比较大（30～50nm），荧光效应比较弱，有些甚至几乎检测不到，还需经过有机小分子的表面修饰后才表现出强荧光效应，而且对激光设备的要求也比较高。