碳量子点（Carbon Quantum Dots）于2004年首次被发现，是一种新型的零维纳米碳基材料，其由分散的类球形纳米碳颗粒组成[1]。

碳量子点具有优秀的光学性质和电化学性质，并且具有良好的水溶性、低毒性、原料来源广、化学稳定性良好、生物相容性好等优点[2-3]，所以其在很多领域都有着良好的应用前景，例如成像技术、环境监测和能源开发等[4]。

碳量子点具有许多特殊的性质，其在紫外光区域有较长的吸收峰，并且在可见光区域有长拖尾，大多数吸收峰带集中在260~320nm，通常表现出荧光最大发射波长、激发波长依赖性等光学性质[5]。

碳量子点另一个特点就是具有光致发光的特性，即在光照条件下碳量子点自身会发出明亮荧光，并且其光学稳定性良好。

最初认为这种光致发光的现象是由于碳量子点表面的空洞可以储存能量造成的，然而最近的研究表明，碳量子点光致发光光谱的波长明显与发射光谱的波长和强度有关，这可能是由于纳米尺度量子效应的光学选择性或者是碳量子点表面不同的发射阱，也可能是其他尚未发现的机理[6-7]，由于其具有优良的光电性质，既可以作为电子给体又可以作为电子受体，这使得它在光电子、催化和传感等领域有广泛的应用价值[8]。

碳量子点还有一个特殊的光学性质，大部分的材料只能受波长短频率高的高能量的光激发，发出波长长频率低的低能量的光，但是碳量子点却相反，这种性质称为上转换发光。

这种性质在发光显微镜进行细胞成像、高效催化剂设计，应用于生物科学和能源技术等方面都有很好的应用前景[9-10]。

碳量子点的制备方法主要分为两大类，”自上而下”合成法和”自下而上”合成法。

这两种合成法主要根据碳源尺寸的不同来划分，”自上而下”合成法是由大尺寸碳源例如石墨、碳纳米管等，利用物理或者化学方法剥离出小尺寸的碳量子点。

”自下而上”合成法则是利用分子或是离子状态等小尺寸碳基材料合成碳量子点，多采用有机小分子或者低聚物作为碳源[11-12]。