Research Progress on the Synthesis of Carbon Quantum Dots and Their Utilization in the Fluorescence-based Detection of Copper Ions

ZHANG Chang-sheng; LI Zi-qiang; LIANG Shuang; ZHANG Xin-zhong; LUO Feng-jian; LOU Zheng-yun; ZHOU Li; YANG Mei

doi:10.12452/j.fxcsxb.240814304

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Research Progress on the Synthesis of Carbon Quantum Dots and Their Utilization in the Fluorescence-based Detection of Copper Ions

Reviews | 更新时间：2025-04-10

- Research Progress on the Synthesis of Carbon Quantum Dots and Their Utilization in the Fluorescence-based Detection of Copper Ions
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 4, Pages: 749-758(2025)
- 作者机构：
  
  1.中国农业科学院茶叶研究所农产品质量安全研究中心，浙江杭州 310008
  2.吉林农业大学植物保护学院，吉林长春 130000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.240814304
  CLC： O657.3
- Received：14 August 2024，
  
  Revised：24 September 2024，
  
  Accepted：2024-10-12，
  
  Published：15 April 2025
- 稿件说明：
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张长胜,李自强,梁爽,张新忠,罗逢健,楼正云,周利,杨梅.碳量子点的制备及其在铜离子荧光检测中的应用研究进展[J].分析测试学报,2025,44(04):749-758.

ZHANG Chang-sheng,LI Zi-qiang,LIANG Shuang,ZHANG Xin-zhong,LUO Feng-jian,LOU Zheng-yun,ZHOU Li,YANG Mei.Research Progress on the Synthesis of Carbon Quantum Dots and Their Utilization in the Fluorescence-based Detection of Copper Ions[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(04):749-758.
张长胜,李自强,梁爽,张新忠,罗逢健,楼正云,周利,杨梅.碳量子点的制备及其在铜离子荧光检测中的应用研究进展[J].分析测试学报,2025,44(04):749-758. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240814304.

ZHANG Chang-sheng,LI Zi-qiang,LIANG Shuang,ZHANG Xin-zhong,LUO Feng-jian,LOU Zheng-yun,ZHOU Li,YANG Mei.Research Progress on the Synthesis of Carbon Quantum Dots and Their Utilization in the Fluorescence-based Detection of Copper Ions[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(04):749-758. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240814304.

摘要

铜离子（Cu

）由于环境毒性和持久性等特点，对人类健康和生态系统产生了不利影响。传统的Cu

检测方法需要昂贵的大型分析仪器，往往不能满足现场和实时检测的需求。近年来，碳量子点（CDs）因具有荧光稳定性好、抗光漂白以及良好的生物相容性、低毒性、表面易功能化等优点，被广泛应用于农业、环境、医学等领域中Cu

荧光传感器的构建。该文综述了近年来CDs的合成方法，分析了合成调控对CDs荧光检测性能的影响，并从CDs的检测机理与荧光传感器的类型出发论述了其在Cu

检测中的研究进展，最后对其发展前景进行了展望。未来构建快速、抗干扰、可视化、便携的荧光传感器仍是Cu

等重金属离子检测的主要研究方向。

Abstract

Due to its environmental toxicity and endurance as a heavy metal，copper ion（Cu

） has detrimental impacts on both ecosystem and human health. The requirement for expensive and bulky analytical instruments often hinders the application of traditional Cu

detection methods in real-time and on-site detection. In recent years，carbon quantum dots（CDs） have been extensively employed in the development of Cu

fluorescence sensors across various fields such as agriculture，environment，and medicine due to their inherent advantages including excellent fluorescence stability，resistance to photobleaching，remarkable biocompatibility，negligible toxicity，and facile surface functionalization. This paper provides a comprehensive review on the synthesis method of CDs in recent years and the influence of synthetic regulation on the fluorescence detection performance of CDs.The research progress of CDs in Cu

detection is discussed from the detection mechanism of CDs and the types of fluorescence sensors.Finally，the prospect of its development is prospected. In the future，the construction of fast，anti-interference，visualisation and portable fluorescent sensors is still the main research direction for the detection of heavy metal ions such as Cu

关键词

Keywords

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