煤基碳点的制备和应用研究进展

煤和煤衍生物的碳含量高、资源丰富，开发煤基碳材料及其制备技术具有重要的研究价值。碳点作为碳纳米材料家族冉冉升起的新星，由于其优异的光电性能、无毒性和良好的生物相容性等，在许多领域显示出巨大的应用前景。煤和煤衍生物是一种三维交联的网络状多晶材料，含有丰富的官能团和悬垂键，且芳香结构单元之间通过亚甲基、醚键等交联桥键连接，桥键可通过化学、电化学或物理方法来破坏。基于煤和煤衍生物的结构特点，综述煤基碳点的合成方法及其在电化学、光催化、化学分析、生物医药、光电材料等领域的应用，展望煤基碳点的未来发展方向。未来值得研究的方向为：优化合成工艺，实现高性能煤基碳点的规模化、绿色化制备；开发模拟、理论计算和其他先进技术，进一步探索煤基碳点及其复合材料结构和性能的调节机制；通过煤基碳点的改性和组装，拓展其应用领域。