碳点和碳量子点有什么区别

碳点（CDs）定义：

是指尺寸小于20纳米的具有荧光性质的碳颗粒。

化学结构：可以是sp2和sp3的杂化碳结构，具有单层或多层石墨结构，也可以是聚合物类的聚集颗粒。

种类：包括石墨烯量子点，碳纳米点和聚合物点。

三大类碳点材料的外在区别与内在联系

1）石墨烯量子点（GQDs）

概述：石墨烯量子点是指具有单层或小于5层石墨烯的碳核结构，以及边缘键连的化学基团。石墨烯量子点的尺寸具有典型的各向异性，横向尺寸大于纵向的高度，其具有典型的碳晶格结构。

起源：石墨烯量子点最开始是物理学家用来研究石墨烯的光电带隙的一类材料，通常需要用电子束刻蚀大片的石墨烯得到。

2）碳纳米点（CNDs）

概述：碳纳米点通常是球状结构，可以分为晶格明显的碳纳米点和无晶格的碳纳米点。由于碳纳米点结构的多样性，不同方式制备的碳纳米点发光中心和发光机理存在较大的不同。

分类：可以分为晶格明显的碳量子点和有/无晶格的碳纳米点。晶格明显的碳量子点：具有明显的量子尺寸依赖性，随着尺寸由小变大，其最佳荧光发射峰红移。

无晶格的碳纳米点：不具有量子尺寸效应，换句话说，其发光中心不完全受碳核控制，表面基团对发光有着不可忽略的影响

3）聚合物点（PDs）

概述：聚合物点通常是从非共轭聚合物通过脱水或部分碳化形成的交联柔性聚集体，不存在碳晶格结构。聚合物点是碳点延伸出来的一类材料。

碳量子点定义：

碳量子点与各种金属量子点类似，碳量子点在光照的情况下可以发出明亮的光。它在包括改进生物传感器、医学成像设备和微小的发光二极管的很广的领域中都有应用前景。

相对于金属量子点而言，碳量子点无毒，对环境的危害小，造价也更便宜。由它制成的传感器可以用来探测爆炸物和炭疽热等生化战剂。克莱蒙森大学化学博士孙亚平说：“碳不是半导体，发光碳纳米粒子不管是从理论角度还是从应用角度看都是非常有意思的。它代表着发光纳米粒子研究的一个新的平台。”

最近几年，量子点的研究非常活跃，尤其是关于它在生物和医学中的应用。量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的，但是这些材料一般有毒，对环境也有危害。所以科学家们开始在一些良性化合物中提取量子点。

因为碳纳米粒子具有很大的表面积，所以长期以来科学家们一直认为这种纳米粒子相比宏观碳，具有非常奇特的化学和物理性质。孙亚平和同事从石墨中提取出碳纳米粒子，并且证明这些粒子表面覆盖一种特殊的聚合物后，在光照下可以发出非常明亮的光，就像是微小的光球一样。科学家们认为这种光致发光现象可能是由于碳量子点表面的空洞可以储存能量造成的。而金属量子点的发光机制则稍微有些不同。

量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的，但这些量子点一般有毒，对环境也有很大的危害。所以科学家们寻求在一些良性的化合物中提取量子点。相对金属量子点而言，碳量子点无毒害作用，对环境的危害很小，制备成本低廉。它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。

碳点和碳量子点的区别

量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的，但这些量子点一般有毒，对环境也有很大的危害。所以科学家们寻求在一些良性的化合物中提取量子点。

相对金属量子点而言，碳量子点无毒害作用，对环境的危害很小，制备成本低廉。它的研究代表了发光纳米粒子研究进入了一个新的阶段。

石墨烯量子点与碳量子点能等同么？有什么区别？

有人说碳点跟石墨烯量子点类似，可以从碳源的不同进行区分，例如碳点：柠檬酸，葡萄糖等；石墨烯量子点：石墨，碳纤维，煤炭等，此外有一些碳点的晶格不明显，而石墨烯碳点晶格明显。这点需要从事碳量子点的学者来解释，我是门外汉，我只懂石墨烯怎么作成量子点而已。碳量子点与各种金属量子点类似，碳量子点在光照的情况下可以发出明亮的光。它在包括改进生物传感器、医学成像设备和微小的发光二极管的很广的领域中都有应用前景。相对金属量子点而言，碳量子点无毒害作用，对环境的危害很小，制备成本低廉。

而石墨烯量子点 （Graphene quantum dot） 是准零维的纳米材料，其内部电子在各方向上的运动都受到局限，所以量子局限效应特别显着，具有许多独特的性质。这或将为电子学、光电学和电磁学领域带来革命性的变化。应用于太阳能电池、电子设备、光学染料、生物标记和复合微粒系统等方面。石墨烯量子点在生物、医学、材料、新型半导体器件等领域具有重要潜在应用。能实现单分子传感器，也可能催生超小型晶体管或是利用半导体激光器所进行的芯片上通讯用来制作化学传感器、太阳能电池、医疗成像装置或是纳米级电路等等。

理论上与二维的石墨烯纳米片 （ graphene nanosheets，GNSs） 和一维的石墨烯纳米带 （ graphene nanoribbons，GNRs ） 相比，零维的石墨烯量子点 （ graphene quantum dots，GQDs） 由于其尺寸在 10nm 以下表现出更强的量子限域效应和边界效应，那就可以推判石墨烯量子点比碳量子点有更好的效果才是。