碳量子点发光材料又称碳点发光材料,是一种尺寸小于10nm的新型碳功能材料。
碳量子点简称CQDs或CDs,是一类零维碳无机纳米材料,通常由sp2/sp3碳内核和表面基团构成。碳量子点具有荧光稳定性高、荧光光谱可调、生物相容性好、易于表面功能化、无毒性等特点,在新型显示、荧光油墨、化学传感、生物成像、生物医学、化学探针、光电器件等众多领域广阔应用前景。
近年来,碳量子点因其光致发光、化学致发光、电化学致发光等独特的光学性能,逐渐成为发光材料领域的研究热点。根据中国科学院科技战略咨询研究院发布的《2024研究前沿》显示,碳量子点发光材料入选了化学与材料科学领域TOP10热点前沿,核心论文36篇,核心论文平均出版年为2021年。
根据新思界产业研究中心发布的《
2025-2029年碳量子点发光材料行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,在新型显示领域,碳量子点发光材料可以替代稀土荧光粉使用。稀土荧光粉是LED主流发光材料,但稀土荧光粉方案存在价格昂贵、有毒、颜色匹配差、有背景光等问题。碳量子点发光材料可以解决稀土荧光粉方案以上问题,随着LED应用要求提升,碳量子点发光材料市场发展前景广阔。
在全球范围内,中美韩等企业在量子点发光材料上均有积极布局,相关研究单位包括美国MIT、美国Berkley、三星电子、浙江大学、纳晶科技等。碳量子点发光材料是量子点发光材料的细分,近年来随着研究深入、布局企业增加,其市场空间也不断扩大。
碳量子点发光材料合成原料多样,其中动物废料、农林废弃物、园林绿化垃圾、食物残渣等生物质材料相比于化学原料具有成本低、丰度高、绿色环保等优势,研究热情不断提升。碳量子点发光材料合成方法根据碳源不同,分为自上而下法(如激光销蚀法、电化学合成法、超声波合成法等)、自下而上法(如水热法、微波合成法、模板法、化学氧化法、燃烧法、溶剂热法等)两大类。
新思界
行业分析人士表示,碳量子点发光材料是新型发光材料,在新型显示、荧光油墨、生物成像等领域具有广阔应用前景。碳量子点发光材料是研究热点前沿,我国研究水平处于国际领先地位。目前碳量子点发光材料相关研究仍在不断深入,市场前景将日益明朗,尤其是生物基碳量子点发光材料。