碳量子點發光材料又稱碳點發光材料,是一種尺寸小于10nm的新型碳功能材料。
碳量子點簡稱CQDs或CDs,是一類零維碳無機納米材料,通常由sp2/sp3碳內核和表面基團構成。碳量子點具有熒光穩定性高、熒光光譜可調、生物相容性好、易于表面功能化、無毒性等特點,在新型顯示、熒光油墨、化學傳感、生物成像、生物醫學、化學探針、光電器件等眾多領域廣闊應用前景。
近年來,碳量子點因其光致發光、化學致發光、電化學致發光等獨特的光學性能,逐漸成為發光材料領域的研究熱點。根據中國科學院科技戰略咨詢研究院發布的《2024研究前沿》顯示,碳量子點發光材料入選了化學與材料科學領域TOP10熱點前沿,核心論文36篇,核心論文平均出版年為2021年。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年碳量子點發光材料行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,在新型顯示領域,碳量子點發光材料可以替代稀土熒光粉使用。稀土熒光粉是LED主流發光材料,但稀土熒光粉方案存在價格昂貴、有毒、顏色匹配差、有背景光等問題。碳量子點發光材料可以解決稀土熒光粉方案以上問題,隨著LED應用要求提升,碳量子點發光材料市場發展前景廣闊。
在全球范圍內,中美韓等企業在量子點發光材料上均有積極布局,相關研究單位包括美國MIT、美國Berkley、三星電子、浙江大學、納晶科技等。碳量子點發光材料是量子點發光材料的細分,近年來隨著研究深入、布局企業增加,其市場空間也不斷擴大。
碳量子點發光材料合成原料多樣,其中動物廢料、農林廢棄物、園林綠化垃圾、食物殘渣等生物質材料相比于化學原料具有成本低、豐度高、綠色環保等優勢,研究熱情不斷提升。碳量子點發光材料合成方法根據碳源不同,分為自上而下法(如激光銷蝕法、電化學合成法、超聲波合成法等)、自下而上法(如水熱法、微波合成法、模板法、化學氧化法、燃燒法、溶劑熱法等)兩大類。
新思界
行業分析人士表示,碳量子點發光材料是新型發光材料,在新型顯示、熒光油墨、生物成像等領域具有廣闊應用前景。碳量子點發光材料是研究熱點前沿,我國研究水平處于國際領先地位。目前碳量子點發光材料相關研究仍在不斷深入,市場前景將日益明朗,尤其是生物基碳量子點發光材料。