碳量子点（CDs）全可见光谱个性化定制及相关服务

1行业背景与业务定位

1.1 行业背景

荧光碳点（Carbon Dots, CDs）是2004年发现的一类零维碳纳米材料，尺寸通常小于10 nm，具有优异的光致发光性能。与传统荧光材料相比，碳点具备不可替代优势：

1.2 业务定位

以“需求驱动材料设计”为核心理念，为客户提供光学性能与应用场景匹配的定制化解决方案。

2利特纳米（围绕碳点）能做的事

1）技术咨询服务：提供可行性评估、文献调研、技术路线建议，帮客户降低研发风险与试错成本。

2）产品定制服务：

• 发射波长定制：蓝光：400-500 nm；绿光：500-560 nm；黄光：560-590 nm；橙光：590-620 nm；红光：620-680 nm;

• 前驱体定制：小分子有机酸及盐类、糖类及其衍生物、芳香族化合物、聚合物类、含杂原子专用前驱体（掺杂剂）等具有可碳化骨架的有机化合物
• 表面官能团定制：羧基（-COOH）、氨基（-NH2）、羟基（-OH）、巯基（-SH）、马来酰亚胺基（-MAL）等；
• 产品形态定制：粉体 / 水溶液；
• 分散溶剂定制：水、DMF等
• 浓度定制：1-5mg/ml
• 应用领域定制：如生物成像、体外诊断、光电显示、环境监测、食品安全、防伪加密等多场景需求。

3）联合开发服务：针对原创性、战略级项目，开展新型碳点开发、联合申报科研项目，共享知识产权。

2.1技术咨询服务

利特针对客户在荧光碳点应用探索阶段的需求，提供可行性评估、文献调研及技术路线建议的专业支持。其核心优势在于帮助客户快速判断碳点技术路线是否适配目标应用场景，降低前期研发风险与试错成本。常见技术咨询服务包括但不限于以下类别：

• 可行性评估：如客户提出新型应用构想（如碳点用于某类pH传感器或某疾病模型），需系统调研文献基础、技术瓶颈及替代方案，交付技术可行性评估报告，明确技术路线成熟度与风险等级。
• 文献调研：如客户需掌握特定方向的最新进展，需系统检索并分析近3-5年高水平文献，交付领域技术白皮书，提炼关键突破点与空白机会。
• 方案建议：如客户已有明确需求但缺乏技术细节，需提供2-3条候选技术路线及优劣势对比，交付技术方案建议书，辅助客户决策。

2.2产品定制

个性化定制服务是指针对客户明确的性能指标需求，提供深度优化与表征的定制服务。

l 产品形态标准化设计：

• 粉体型：真空瓶装，避光防潮；
• 水溶液型：避光滴瓶，直接可用，无需自行溶解；

l 常见单项定制服务包括但不限于以下类别：

发射波长、前驱体选择、表面官能团、分散介质、功能等。

2.2.1发射波长—客户指定荧光颜色的产品

利特可以提供以下产品（不同颜色产品照片待补）：

• 蓝光：400-500 nm；
• 绿光：500-560 nm；
• 黄光：560-590 nm；
• 橙光：590-620 nm；
• 红光：620-680 nm。

2.2.2前驱体—客户指定前驱体或来料加工

利特支持以下前驱体的指定：

1)生物质碳源

生物质碳源是指以天然动植物组织、农业及食品加工副产物、微生物等可再生生物资源为原料，通过水热碳化、微波辅助法制备碳点。其核心优势在于原料来源广泛、天然富含氮/硫等杂原子，符合“双碳”战略与循环经济要求。

常见生物质碳源包括但不限于以下类别：

• 果蔬类：如橘子皮、柚子皮、西瓜皮、香蕉皮、石榴皮等，富含果胶、纤维素及天然有机酸；
• 饮品类：如咖啡渣、茶叶渣、甘蔗渣等，含咖啡因、茶多酚及多糖，氮杂环丰富；
• 粮油类：如大豆渣、稻壳、麦麸、玉米芯等，木质素与半纤维素含量高；
• 禽畜及水产类：如鱼鳞、虾壳、蛋壳膜、动物毛发等，含甲壳素、胶原蛋白、角蛋白等，天然氮硫源充足，生物相容性优异；
• 药用植物类：如芦荟、甘草、黄芪、枸杞等，含多糖、黄酮、生物碱等活性成分，兼具药理活性与荧光性能，适用于药物递送及中医药现代化研究；
• 微藻类：如螺旋藻、小球藻、栅藻等，含藻蓝蛋白、叶绿素及光合色素，属高附加值副产物；
• 其他生物质：凡含有机碳的天然物质，理论上均可作为碳点前驱体探索。

2)非生物质碳源

非生物质碳源是指以化学合成品、纯化合物、聚合物等人工可控物质为碳源，通过精确调控反应条件实现性能定制。其核心优势在于纯度高、批次一致性好、结构可设计性强，能够实现发射波长、量子产率、表面官能团等性能的精准调控，满足高端科研及产业应用的严苛要求。

常见非生物质碳源包括但不限于以下类别：

• 小分子有机酸及盐类：如柠檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸（EDTA）等。柠檬酸是最经典的碳源，纯度高、批次极稳定、羧基富集；
• 糖类及其衍生物：如葡萄糖、果糖、壳聚糖、环糊精、纤维素衍生物等。葡萄糖与果糖廉价易得、生物相容性好；壳聚糖为天然阳离子多糖，具有正电荷与生物粘附性；环糊精含疏水空腔，具备分子识别与包合能力；
• 芳香族化合物：如对苯二胺、邻苯二胺、1,8-二氨基萘、卟啉、酞菁、三聚氰胺等；
• 聚合物类：如聚乙烯亚胺（PEI）、聚丙烯酸（PAA）、聚乙二醇（PEG）等。PEI具有高密度氨基与“质子海绵”效应，是基因递送优选；PAA羧基密度可调，适用于药物负载；PEG经FDA批准，具有长循环与低免疫原性，临床转化潜力大；
• 含杂原子专用前驱体（掺杂剂）：如尿素、硫脲、半胱氨酸、植酸、硼酸、氟化铵、金属盐等。尿素与硫脲是最常用的氮源与硫源；半胱氨酸同时提供碳、氮、硫及手性中心；
• 其他非生物质：凡具有可碳化骨架的有机化合物，包括但不限于有机染料、离子液体、金属有机框架（MOF）配体、共价有机框架（COF）单体等，均可作为前驱体探索。

2.2.3表面基团改性—客户指定经某种官能团改性的碳点产品

表面基团是指分布于碳点表面的化学官能团，由前驱体残留、合成过程氧化或后修饰引入形成，直接决定碳点的分散稳定性、化学反应活性、生物相容性及与其他分子的偶联能力。

• 常见表面基团包括但不限于以下类别：羧基（-COOH）、氨基（-NH₂）、羟基（-OH）、巯基（-SH）、马来酰亚胺基（-MAL）等；
• 其他表面基团：凡具备化学反应活性或界面调控能力的分子结构，理论上均可引入碳点表面，包括但不限于醛基、环氧基、异氰酸酯基、膦酸基、硼酸基等。

2.2.4溶剂—客户指定溶剂和浓度

• 常见合成溶剂及分散介质包括但不限于以下类别：纯水、水-有机混合溶剂、有机溶剂（DMF、DMSO、乙醇等）、生理盐水、PBS缓冲液等；
• 其他：凡涉及碳点储存、运输及终端使用的液体，均可根据客户需求定制开发，包括但不限于客户自研的复合材料、特殊配方的缓冲体系等。

2.3特殊应用需求—客户指定使用场景后，利特提供相匹配的产品

2.3.1生物成像

利用荧光碳点作为光学探针，对活体组织、细胞或亚细胞结构进行光学标记。

常见生物成像应用包括但不限于以下类别：细胞成像、活体组织成像、深层组织成像等。

2.3.2体外诊断

利用荧光碳点作为信号报告元件，在生物样本体外检测目标分析物。

常见体外诊断应用包括但不限于以下类别：血糖、尿酸、葡萄糖、抗坏血酸等代谢指标。

2.3.3光电显示

利用荧光碳点作为发光层或色转换层，制备发光器件。

常见光电显示应用包括但不限于以下类别：QLED器件（红绿蓝三基色）、柔性显示等。

2.3.4环境监测

利用荧光碳点作为传感元件，检测水体、大气或土壤中污染物。

常见环境监测应用包括但不限于以下类别：

• 重金属离子检测：如Fe³⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺等；
• 有机污染物检测：如农药（草甘膦、敌敌畏）、抗生素等；
• 水质综合指标：如pH、污染物等；

2.3.5食品安全

利用荧光碳点作为检测探针，筛查食品中有害物质或监控品质指标的技术应用。

常见食品安全应用包括但不限于以下类别：

• 农残检测：如有机磷、氨基甲酸酯类农药；
• 重金属检测：如大米镉、水产品汞、饮用水铅等；
• 添加剂/非法添加物检测：如苏丹红、三聚氰胺、瘦肉精等。

2.3.6防伪与信息加密

利用荧光碳点特殊光学行为制备难以复制、多层级验证的安全标识。

常见防伪与信息加密应用包括但不限于以下类别：激发依赖变色、光致变色隐形油墨等。

2.3.7农业与林下经济

常见农业与林下经济应用包括但不限于以下类别：光环境重构、作物增产（叶面肥）、土壤改良、溯源标签、植物生长补光灯等。

2.3.8其他应用场景

• 催化：如光催化产氢、CO₂还原、有机合成；
• 化妆品：如皮肤状态指示；
• 建筑：如发光涂料、节能玻璃。

3联合开发服务

联合开发服务是指针对客户从0到1的原创性需求或战略级项目，提供共享知识产权的深度合作服务。其核心优势在于整合双方技术优势，共同开拓新领域，适合高价值、长周期、高风险的前沿探索。

常见联合开发服务包括但不限于以下类别：

• 原创材料开发：如文献未报道的新型碳点体系（新前驱体、新合成方法），交付完整工艺包、联合发表论文及专利申请。
• 战略项目申报：如联合申报国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等，共同撰写申报书、分配任务分工及共享成果，周期按项目周期执行。