西安工业大学陈卫星、金洗郎Adv. Sci.聚集诱导发光碳点荧光波长的精准调控策略

文摘   2024-11-05 20:09   福建  

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具有可调多色发射的固态聚集诱导发射(AIE)碳点(CDs)引起了人们对多维防伪的浓厚兴趣。然而,通过AIE效应实现固态荧光(SSF)和固态荧光波长的调控是一个巨大的挑战。
为了解决这个难题,西安工业大学陈卫星、金洗郎团队采用AIE方法制备多色固态CDs,其荧光波长范围从明亮的蓝色到红色发射。具体而言,以硫代水杨酸和羰基肼为前驱体,通过改变反应温度(从150到230°C)或改变前驱体的摩尔比(从1:1到1:2)可以精确调节荧光波长。结构分析和理论计算一致表明,增加sp2畴或掺杂石墨氮都会导致固态CDs的荧光波长红移。此外,凭借多维可调的荧光波长,AIE CDs在多重防伪加密、油墨印刷、丝网印刷等领域的应用也有望得以实现。总之,本工作为利用AIE效应制备固态多色CDs开辟了一条新途径,并进一步提出了一种调控荧光波长的创新策略。相关研究成果发表于《Adv. Sci.》上

图文解析

方案1.T-CCD形成的示意图。

图 1. a–d) T-CCDs 的 TEM 图像和尺寸分布。e) T-CCDs 的 XRD 图像。f) T-CCD 的 FT-IR 光谱。g)。T-CCD 的 XPS 光谱。h) T-CCDs 的 13C NMR。i) T-CCD 的 1H NMR 光谱。j) T-CCDs 的拉曼光谱。

图 2. a–d) 制备好的 T-CCDs 1-4 粉末的紫外可见吸收、荧光激发 (Ex) 和发射 (Em)。e–h) 不同激发波长下 T-CCDs1-4 粉末的荧光发射。i–l) T-CCDs1-4 的结构模型以及 LUMO 和 HUMO 的计算。

图 3. a–c) 制备好的 T-CCD 粉末的紫外可见光吸收、荧光激发 (Ex) 和发射 (Em)。d–f) T-CCD 的 3D 轮廓荧光发射光谱。T-CCDs5 (a,d) T-CCDs6 (b,e) 和 T-CCDs7 (c,f)。

图 4. a) T-CCDs5-7 的 N1s XPS 光谱。b) T-CCDs5-7 的结构模型以及 LUMO 和 HUMO 的计算。

图 5. a–c) 不同水体积比的 T-CCD 溶液的荧光发射光谱。d–f) 不同水含量的 T-CCD 溶液的照片。g–i) T-CCD 粉末和溶液的荧光寿命衰减。a、d、g) T-CCDs5,b、e、h) T-CCDs6,和 c、f、i) T-CCDs7。

图6 T-CCD在多信息加密中的应用。

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