近期，吉林大学未来科学国际合作联合实验室先进能源与环境材料团队在Angewandte Chemie International Edition上发表题为“Carbon Dots in Porous Materials: Host-Guest Synergy for Enhanced Performance”的综述论文，该论文阐述了利用主客体组装的思想，将碳点（CDs）固定在多孔材料（PMs）中，有效地避免了固态CDs聚集，同时主客体的协同作用结合了CDs与PMs的优点，为复合材料提供了荧光、长余辉可调发射以及主客体能量/电子转移的良好性能，使它们在光学、催化和能量存储领域具有广阔的应用前景。

碳点（CDs）作为一类新兴的发光碳纳米材料，具有优异的光稳定性、良好的生物相容性、低毒、易合成等特点，在防伪、传感、生物成像、光电和能源等相关领域被广泛应用。但CDs多为溶液态发光，固态具有聚集诱导荧光猝灭的特点。近年来，将CDs与不同基质材料复合制备固态荧光和长余辉发光的复合材料引起了相关学者的关注。其中多孔材料是一类具有高结晶度的三维立体孔道的主体材料，可以利用纳米空间限域作用将CDs固定在其孔道中，减少主客体接触距离，增强主客体之间的电子和能量传递作用。

近日，该团队总结了CDs@PMs的最新研究进展，重点介绍了构建复合材料的合成策略，主体多孔基质对客体CDs的稳定作用、限域作用和电子/能量传递作用，以及复合材料在光学、催化和储能领域的新兴应用。并展望了未来基于CDs功能的纳米复合材料在设计合成、结构分析和应用前景方面所面临的挑战。

CDs@PMs复合材料及其应用

尽管多功能CDs@PMs复合材料的研究取得了一些进展，但仍然存在诸多问题和挑战，团队从以下几个方面进行了展望：首先，主体材料和客体材料的选择以及复合方式需要更加有针对性和精准的设计；其次，目前CDs@PMs材料的合成方法仍然存在不可控制的特点，特别是在CDs的尺寸、装载量和分布方面，CDs的化学结构不稳定，组装机理复杂，应该探索更多可设计的合成策略来制备CDs、PMs及复合材料；第三，对复合材料中CDs和PMs的原子尺度结构进行研究，并深入了解其光致发光机理、主客体相互作用、电子转移过程和结构性质关系。

该综述也为各种功能化的纳米点（例如，半导体量子点、钙钛矿、金属团簇等）在各种PMs中的主客体组装提供了指导，并促进它们在光电、能量存储和环境领域的进一步应用。

相关的研究成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，第一作者为吉林大学未来科学国际合作联合实验室博士研究生张洪月。通讯作者为吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室于吉红教授和李激扬教授。

全文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202006545