近日,中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究員曲松楠課題組首次研製出基於碳納米點的超穩定、強螢光複合材料,該工作利用靜電誘導自組裝過程,通過碳納米點表面電荷逐步靜電吸附離子並原位形成無機包覆層,實現具有超高穩定性、強發光的碳納米點複合材料,在開發基於碳納米點的光電器件領域具有重要的應用前景。該成果發表在國際期刊Small上(Small, DOI: 10.1002/smll.201602055),第一作者為助理研究員周鼎。該工作獲得了中科院卓越青年科學家項目、吉林省中青年科技創新領軍人才及團隊項目和發光學及應用國家重點實驗室重大創新項目等的支持。
發光碳納米點是近十年發展起來的一類重要發光材料。大量研究表明其具有良好的光穩定性、優異的發光性質、低廉的製備成本、良好的生物相容性等優勢,引起國際上的廣泛關注,其在生物成像、傳感、催化、雷射、光電器件及照明等領域具有潛在的應用。然而,碳納米點在白光照明中的應用進展緩慢,主要問題是碳納米點在固態時存在嚴重的聚集引起螢光淬滅問題,不能在固態照明器件中應用。針對這一難題,課題組採取碳納米點表面逐步靜電吸附離子並原位形成無機包覆層的解決方案。利用碳納米點表面電荷逐步靜電吸附鋇離子以及硫酸根離子,最終原位形成硫酸鋇包覆碳納米點的強螢光複合材料(螢光量子效率27%)。該複合材料能夠在經過300°C處理後保持90%以上的螢光性質,並且在強酸、強鹼及有機溶劑中保持穩定。基於這種優良的穩定性以及強螢光性質,該複合材料可以作為顏色轉換層應用於發光二極體照明光源(LEDs)中,通過調節複合材料的比例可以實現不同色溫的白光LEDs。(來源:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所)
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