Recent Advances in Carbon Dots with Near-infrared Absorption/Emission

doi:10.7503/cjcu20240070

Abstract

Abstract:

Carbon dots（CDs） are an emerging class of zero-dimensional carbon nano-optical materials that are as promising candidates for various applications. Compared with visible light， near-infrared light has deeper tissue penetration and lower scattering， giving it obvious advantages in fields such as biological imaging. Through the exploration of scientific researchers， the optical band gap of CDs has been continuously regulated and red-shifted from the initial blue-violet light to longer wavelengths. In recent years， CDs with near-infrared absorption/emission have been gradually reported. Based on a series of works by our research group on the near-infrared carbon dots， this review summarizes and reviews the latest progress in preparation strategies and applications of near-infrared carbon dots， and prospectively outlines the future development directions.

Key words: Carbon dots, Near-infrared absorption/emission, Bioimaging, Photothermal therapy, Photodynamic therapy

CLC Number:

O631

TrendMD:

LIU Yupeng, YANG Junxiang, HAO Yiming, QU Songnan. Recent Advances in Carbon Dots with Near-infrared Absorption/Emission[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2025, 46(6): 20240070.

Figures/Tables 12

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Sample	Abs./nm	λ_em/nm	PLQY（%）	Solvent	Ref.
CDs	400—800	925	0.4	H₂O	［32］
Cy⁃CD	783	835	3.4	Ethyl alcohol	［61］
NIR⁃PCNDs	277， 450—631	655， 710	26.28	Ethyl alcohol	［29］
R⁃CDs	634	715	43.2	Ethyl alcohol	［17］
R⁃CDs	661	745	12.8	Ethyl alcohol	［17］
NIR⁃CPDs	722	908	0.44—4.41	DMSO	［30］
NIR⁃CDs	605	704	31	H₂O	［31］
CDs	715	760	10	DMSO	［33］
CDs	605	720	0.2	H₂O	［34］
NIR⁃CDs	724	770	11	DMF	［35］
CDs@PEI	741	765	18.8	DMF	［36］
CDs@BSA	726	751	8.3	H₂O	［36］
ox⁃CDs	720	770	9.7	DMSO	［37］
N⁃CDs⁃F	556， 624	658， 777	9.8	DMF	［46］
N⁃B⁃GQDs	650—950	1000	1.0	H₂O	［52］
Fe⁃CDs	830	1000	1.27	H₂O	［50］
Cy7⁃CDs	620	710	18.8	Methyl alcohol	［62］
NIR⁃CDs	625	1085	0.42	Acetone	［66］
CDs	655	715	0.2	H₂O	［73］
Ln⁃CQDs	348	998/1068	<0.5	H₂O	［57］

Sample	Abs./nm	λ_em/nm	PLQY（%）	Solvent	Ref.
CDs	400—800	925	0.4	H₂O	［32］
Cy⁃CD	783	835	3.4	Ethyl alcohol	［61］
NIR⁃PCNDs	277， 450—631	655， 710	26.28	Ethyl alcohol	［29］
R⁃CDs	634	715	43.2	Ethyl alcohol	［17］
R⁃CDs	661	745	12.8	Ethyl alcohol	［17］
NIR⁃CPDs	722	908	0.44—4.41	DMSO	［30］
NIR⁃CDs	605	704	31	H₂O	［31］
CDs	715	760	10	DMSO	［33］
CDs	605	720	0.2	H₂O	［34］
NIR⁃CDs	724	770	11	DMF	［35］
CDs@PEI	741	765	18.8	DMF	［36］
CDs@BSA	726	751	8.3	H₂O	［36］
ox⁃CDs	720	770	9.7	DMSO	［37］
N⁃CDs⁃F	556， 624	658， 777	9.8	DMF	［46］
N⁃B⁃GQDs	650—950	1000	1.0	H₂O	［52］
Fe⁃CDs	830	1000	1.27	H₂O	［50］
Cy7⁃CDs	620	710	18.8	Methyl alcohol	［62］
NIR⁃CDs	625	1085	0.42	Acetone	［66］
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