生物质碳量子点的制备及食品检测应用的研究进展
张淼 唐川

大连大学，辽宁大连，116000；

摘要：碳量子点（CDs）作为一种新兴的碳基纳米材料，因其优异的光学特性、低毒性和生物相容性，近年来在生物医学、光电传感、能源及食品检测等领域得到了广泛应用。本文综述了碳量子点的物理化学性质、制备方法及原料选择，以及非金属原子掺杂和表面修饰对碳点性能的优化作用。重点探讨了以生物质为原料碳点的制备，以及碳量子点在食品安全领域的应用。最后展望了碳点在食品安全领域的未来发展方向，为其大规模应用提供了科学依据和技术参考。

关键词：生物质碳点；非金属掺杂；食品检测

参考文献

[1].Xu, X.; Ray, R.; Gu, Y.; Ploehn, H. J.; Gearheart, L.; Raker, K.; Scrivens, W. A., Journal of the American Chemical Society 126, 12736 2004.

[2].Sun, Y.-P.; Zhou, B.; Lin, Y.; Wang, W.; Fernando, K. A. S.; Pathak, P.; Meziani, M. J.; Harruff, B. A.; Wang, X.; Wang, H.; Luo, P. G.; Yang, H.; Kose, M. E.; Chen, B.; Veca, L. M.; Xie, S.-Y., Journal of the American Chemical Society 128, 7756 2006.

[3].Sanvicens, N.; Mannelli, I.; Salvador, J. P.; Valera, E.; Marco, M. P., TrAC Trends in Analytical Chemistry 30, 541 2011.

[4].Qian, L.; Durairaj, S.; Prins, S.; Chen, A., Biosens Bioelectron 175, 112836 2021.

[5].Ji, Y.; Cheng, B., Environmental and Experimental Botany 2262024.

[6].Ali, R.; Alshaman, R.; Albalawi, A. S.; Alsharif, O. M.; Hakami, O. A.; Alharthi, H. H.; Jumah, F. F.; Al-Qarni, A. M.; Albalawi, N. S.; Alashjaee, M. S.; Aljohani, F. S.; Alghuzawi, A. M.; Al-Atwi, M. H.; Alharbi, A. H., Food Chem 465, 142076 2024.

[7].Wang, J.; Pei, J.; Li, G., Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 290, 122287 2023.

[8].He, Y.; Wang, H.; Yan, Y.; Jiang, X.; Zou, H.; Zhang, Z., Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 310, 123942 2024.

[9].Liu, M. L.; Chen, B. B.; Liu, Z. X.; Huang, C. Z., Talanta 161, 875 2016.

[10].Cortes, F. R. U.; Falomir, E.; Lancis, J.; Mínguez-Vega, G., Applied Surface Science 6652024.

[11].Yan, L.; Yang, Y.; Ma, C.-Q.; Liu, X.; Wang, H.; Xu, B., Carbon 109, 598 2016.

[12].刘丽晓; 王亚平; 顾燕，化学工程杂志 4992024.

[13].Varatharajan, P.; Banu, I. B. S.; Mamat, M. H.; Vasimalai, N., Physica B: Condensed Matter 6542023.

[14].Zhang, Y.; Fan, X.; Sun, X.;Yang, Z.; Dong, C., Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 304, 123406 2024.

[15].Zhao, Q.; Fan, C.; Bu, H.;  Zhang, X., Chemical Engineering Journal 5002024.

[16].George, H. S.; Selvaraj, H.; Ilangovan, A.; Chandrasekaran, K.; Kannan, V. R.; Parthipan, P.; Almutairi, B. O.; Balu, R., Inorganic Chemistry Communications 1572023.

[17].Xue, J.-j.; Gan, M.-h.; Lu, Y.-g.; Wu, Q.-l., New Carbon Materials 39, 1213 2024.

[18].Kathiravan, A.; Premkumar, S.; Jhonsi, M. A., Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 6812024.

[19].Mokhati, A.; Benturki, O.; Bernardo, M.; Kecira, Z.; Matos, I.; Lapa, N.; Ventura, M.; Soares, O. S. G. P.; do Rego, A. M. B.; Fonseca, I. M., Journal of Molecular Liquids 3262021.

[20].Balakrishnan, T.; Ang, W. L.; Mahmoudi, E.; Mohammad, A. W.; Sambudi, N. S., Carbon Resources Conversion 5, 150 2022.

[21].马晓红; 董元华; 孙汉元，今日材料化学 5, 1 2017.

[22].Yuan, C.; Qin, X.; Xu, Y.; Li, X.; Chen, Y.; Wang, Y., Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 3962020.

[23].Ghiasi, M.; Ghanbarzadeh, M.; Ghaffarinejad, A.; Shahdost-Fard, F., Talanta 285, 127363 2024.

[24].Wang, Q.; Wang, R.; Zhao, J.; Zou, Z.; Aslam, R.; Yan, Z., Microchemical Journal 2072024.

[25].Du, H.; He, L.; Zhang, J.; Lu, H.-X., Lwt 2082024.

[26].Dhongde, N. R.; Das, N. K.; Banerjee, T.; Rajaraman, P. V., Industrial Crops and Products 2122024.

[27].Li, Z.; Wang, Q.; Zhou, Z.; Zhao, S. Microchemical Journal 1662021.

[28].Alfi, A. A.; Alamrani, N. A.; Azher, O. A.; Abumelha, H. M.; Al-Ahmed, Z. A.; El-Metwaly, N. M., Journal of Materials Research and Technology 19, 4697 2022.

[29].Koparde, S. V.; Nille, O. S.; Kolekar, A. G.; Kamble, P. A.; Pandey Tiwari, A.; Kolekar, G. B.; Pawar, S. P., Inorganic Chemistry Communications 1702024.

[30].Momo, B. Z.; Domga; Doumbi, R. T.; Motue Waffo, L. C.; Tchatchueng, J. B., Results in Engineering 222024.

[31].Prasetya Aji, M.; Rahmawati, I.; Priyanto, A.; Marwoto, P., Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management 202023.

[32].Yang, M.; Yan, Y.; He, F.; Wang, Z.; Liu, E.; Fan, J., Materials Letters 3572024.

[33].Yu, Y.; Li, C.; Chen, C.; Huang, H.; Liang, C.; Feng, S., Talanta 195, 117 2019.

[34].Wang, J.; An, J.; Zhang, G.; Wang, R.; Xu, Y.; Zhu, F.; Shen, K.; Wang, Y., Materials Letters 3072022.

[35].Enriquez, B. U. M.; Rangel, M.; Kumar, Y.; Khandual, S.; Agarwal, V., Journal of Luminescence 2772025.

[36].Liu, Y.; Wu, P.; Wu, X.; Ma, C.; Luo, S.; Xu, M.; Li, W.; Liu, S., Talanta 210, 120649 2020.

[37].Peng, H.; Li, Y.; Jiang, C.; Luo, C.; Duan, C.-G.; Travas-Sejdic, J., Carbon 100, 386 2016.

[38].Gao, D.; Zhang, Y.; Liu, A.; Zhu, Y.; Chen, S., Chemical Engineering Journal 3882020.

[39].Zhang, Q.; Liu, J.; Ao

, Y.; Tian, F.; Tian, X., Journal of Food Composition and Analysis 1392025.

[40].Hao, Y.; Wang, Z.; Wang, H.; Dong, W.; Liu, Y.; Hu, Q.; Shuang, S.; Dong, C.; Guo, Y.; Gong, X., J Hazard Mater 480, 136156 2024.

[41].Shan, D.; Yu, H.; Yang, Z.; Zhang, Y., Food Chem 463, 141308 2025.

[42].王少杰; 王永波; 宁远娜, 塔兰塔 271, 125679 2024.

[43].Zhang, J.; Chu, S.; Tao, C.; . ChemPhysMater 3, 462 2024.

作者简介：张淼，（2000-），女，满族，黑龙江省海伦市，大连大学，硕士，研究方向为生物学

唐川，男，汉族，山东省日照市，大连大学副教授，博士，研究方向为生物学。