用于环境催化的碳量子点：绿色合成、表面功能化及界面工程

《Chemical Communications》：Carbon quantum dots for environmental catalysis: green synthesis, surface functionalization, and interface engineering

碳量子点（CQDs）因其可调电子结构、丰富的表面功能化和优异的催化性能，在环境催化领域展现广阔应用前景。本文系统总结了CQDs的绿色合成方法、分子级表面功能化策略及其在光催化、电催化中的结构调控机制，通过CO2还原、氧还原和水电解等典型案例阐明其构效关系，并探讨精准设计、规模化制备及工程化应用的关键挑战与未来方向。

　　

碳量子点（CQDs）是一类新兴的零维碳纳米材料，具有可调的电子结构、丰富的表面功能以及出色的光学和电子性能。这些特性使CQDs在环境催化领域展现出巨大的潜力，尤其是在太阳能和电能驱动的化学转化过程中。本文综述了我们研究小组在CQDs的绿色可控合成及其分子级表面功能化策略方面的最新进展，这些策略应用于光催化和电催化领域。我们总结了通过表面修饰、纳米结构调控、界面工程和共价异质结构建将CQDs整合到催化系统中的最新成果。以CO?还原、氧气还原和水电解为例，探讨了基于CQD的催化剂的结构-活性关系及反应机理。最后，我们指出了当前面临的挑战以及未来在精确设计、可规模化制备和实际应用CQD衍生催化材料方面的机遇。本文旨在为开发下一代基于CQD的可持续能源转化催化剂提供有价值的指导。