科學家合成深紫外波段發光的碳納米點

2020-11-24 科學網

 

日前，鄭州大學物理學院在碳納米點方面的研究獲得進展，首次理論上設計並在實驗中實現了深紫外波段發光的碳納米點，相關結果近日在線發表於《納米快報》。

金剛石、石墨等碳基材料是世界上應用和研究得最廣泛的材料之一。作為碳材料家族的新成員，碳納米點具有發光效率高、生物相容性好、材料豐富等特點，近年來引起了人們廣泛關注，並在光電器件、傳感、生物成像等領域取得了重要進展。到目前為止，碳納米點在藍光、綠光以及紅光波段的發光效率已經達到90%、70%以及86%。考慮到當前大部分的深紫外光源都是汞燈、氙燈以及氘燈氣態光源，開發具有高效率、長壽命、高可靠性的深紫外光源是人們長期以來追求的目標。可見區發光的螢光碳納米點雖然已經有很多報導，但波長小於300納米的深紫外區發光的螢光碳納米點卻尚無報導。

為此，鄭大物理學院與該校超算中心合作，利用第一性原理計算方法，從結構上設計了深紫外波段發光的碳納米材料，並在實驗上首次合成出深紫外波段發光的碳納米點。所製備的碳納米點發光波長位於280至300納米，螢光量子效率約為31.6%。理論和實驗證據表明，該深紫外發光受益於核態發光和表面官能團的鈍化，合成的碳納米點的發光並不依賴於激發光源以及周圍的溶劑環境，具有優良的環境穩定性。

研究人員利用所合成的深紫外發光的碳納米點製備了深紫外發射的發光二級管，並作為深紫外光源實現了對藍光、綠光以及紅光碳納米點的激發。該工作為深紫外發光的碳納米點的設計以及實現提供了思路，並展示了其在深紫外發光器件方面的應用前景。（來源：中國科學報 宇天行）

相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b02093

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