絞股藍碳量子點的水熱合成及性能研究
1.前言：
水熱合成是合成納米粒子（包括碳量子點 (CQD)）的一種常用方法。CQD 是一類新興的納米材料，具有獨特的光學和電子特性，使其适用于各種應用，例如生物成像、傳感和能量存儲。
水熱合成是一種廣泛使用的合成納米粒子的方法。它涉及在高壓和高溫條件下在密閉容器中加熱前體材料的混合物。
水熱合成的優點包括其簡單性、可擴充性以及能夠精确控制合成納米粒子的尺寸和形态。水熱合成對于合成 CQD 特别有吸引力，因為它能夠生産具有高純度和結晶度的 CQD。
近年來，碳量子點（CQDs）作為一種新型的熒光碳基納米材料受到越來越多的關注。
它們具有獨特的特性，例如良好的生物相容性、低毒性和穩定的熒光，使其成為生物成像、藥物輸送和傳感等各種應用的潛在候選者。
CQDs的合成可以通過不同的方法實作，包括化學氣相沉積、微波輔助合成和水熱合成。由于其簡單、低成本和可擴充性，水熱合成被認為是最有前途的方法之一。
2.絞股藍：
絞股藍是一種常見于亞洲的植物，因其多種健康益處而被用于傳統醫學。它含有大量的生物活性化合物，包括皂苷、黃酮和多糖。
在這些化合物中，皂苷已被确定為導緻絞股藍大部分藥用特性的主要成分。研究表明，絞股藍中的皂苷具有廣泛的生物活性，例如抗炎、抗氧化和抗癌特性。
3.絞股藍 CQDs 的水熱合成：
從絞股藍中水熱合成 CQDs 涉及使用水作為溶劑和高溫高壓條件來誘導納米晶體的形成。該過程從制備絞股藍提取物開始。
然後将提取物與合适的前體（例如檸檬酸）混合，并在聚四氟乙烯襯裡的高壓釜中在 200-300 °C 的溫度下加熱數小時。然後将所得溶液冷卻至室溫并離心以收集 CQD。
從絞股藍中水熱合成 CQDs 與其他方法相比有幾個優點。首先，它是一種以水為溶劑，以絞股藍為天然碳源的綠色可持續方法。
其次，它允許通過調整反應參數來精确控制 CQD 的大小、形狀和性質。最後，它是一種經濟高效且可擴充的方法，可以大量生産 CQD。
4.絞股藍CQDs的性能研究：
近年來，絞股藍的 CQD 性能得到了廣泛研究。這些研究表明，絞股藍的 CQD 具有優異的特性，使其适用于生物成像、傳感和催化等各種應用。
來自絞股藍的 CQD 最有前途的應用之一是生物成像。由于其優異的生物相容性、低毒性和穩定的熒光，它們可以作為熒光探針用于對包括細胞群組織在内的各種生物系統進行成像。
在最近的一項研究中，絞股藍的 CQD 被用于對 HeLa 細胞進行成像，結果表明它們具有出色的細胞穿透和成像能力。
來自絞股藍的 CQD 在傳感方面也具有潛在的應用。由于其獨特的光學和電學特性，它們可用作各種分析物的傳感元件，包括重金屬、有機分子和生物分子。
在最近的一項研究中，來自絞股藍的 CQD 是直徑小于 10 nm 的碳基納米粒子。它們具有獨特的光學和電子特性，包括強熒光、高量子産率和可調帶隙。
這些特性使它們對各種應用具有吸引力，例如生物成像、傳感和能量存儲。與傳統的半導體量子點相比，CQD 具有毒性更低、生物相容性更好以及在惡劣條件下穩定性更高等多項優勢。
除了用作熒光探針外，還研究了使用水熱合成從絞股藍合成的 CQD 的儲能特性。氮摻雜的CQDs表現出優異的電化學性能，比電容為288 F/g，循環穩定性好。
5.筆者觀點：
總的來說，使用絞股藍作為使用水熱合成的 CQD 合成的前體，在合成的 CQD 在各種應用中的性能方面顯示出有希望的結果。
使用絞股藍作為前體的優勢包括成本低、來源豐富和易于提取。然而，需要進一步的研究來優化合成過程并研究合成的 CQD 的潛在毒性。
總之，水熱合成是合成納米粒子（包括 CQD）的一種流行方法。Gynostemma pentaphyllum 已被發現是使用水熱合成合成 CQD 的有前途的來源。
使用水熱合成法從絞股藍合成的 CQD 在其光學、電子和儲能特性方面顯示出令人鼓舞的結果，使其适用于多種應用。需要進一步的研究來優化合成過程并研究合成的 CQD 的潛在毒性。
參考文獻：
【1】《絞股藍碳量子點的一步合成及其生物學應用》。
【2】《絞股藍衍生的氮摻雜碳量子點及其在傳感和光催化中的應用》。
【3】《來自絞股藍的氮摻雜碳量子點作為高性能超級電容器的電極材料》。
【4】《來自絞股藍的碳量子點用于 Fe3+ 的靈敏和選擇性檢測》。
