我國科研團隊在超窄帶發(fā)光石墨烯量子點的超分辨光譜和空間傳感研究中獲進展
超窄帶發(fā)光材料在多種光電器件、激光、超分辨、成像和傳感等應用中具有重要的科學價值和技術意義。碳點作為一種新型的碳納米發(fā)光材料,因具有發(fā)光穩(wěn)定性好、帶隙寬度可調、雙光子吸收截面積大、選擇性的熒光淬滅/增強、生物相容和低毒性等優(yōu)勢受到廣泛關注。碳點在長波長和高效率發(fā)光等方面快速發(fā)展,但在窄帶發(fā)射方面的研究較少。相對于稀土材料5~15 nm和量子點材料15~30 nm的窄帶發(fā)光,目前所報道的大部分碳點的發(fā)射半峰寬在40~60 nm以上,如何降低碳點的發(fā)射半峰寬成為發(fā)光碳點材料領域的關鍵問題和研究熱點。 近年來,中國科學院理化技術研究所特種影像材料與技術中心系統(tǒng)提出了二維共軛小分子化合物作為碳源制備出高效窄帶長波長發(fā)光碳點的新方法(Physical Chemistry Chemical Physics 2016, 25002; Particle & Particle Systems Characterization 2016, 811; ACS Applied Materials & Interfaces, 2018, 16005; Journal of Materials Chemistry C, 2018, 5957; Nanoscale, 2019, 11577等)?蒲腥藛T以酞菁類平面共軛大環(huán)化合物為碳源,采用一步法制備出兩種窄帶發(fā)射的紅光石墨烯量子點,這兩種石墨烯量子點的發(fā)光半峰寬(分別為21 m和30 nm)已達到發(fā)光材料中超窄帶發(fā)射的范圍。該工作為進一步開展制備超窄帶發(fā)射的石墨烯量子點提供了新思路,并拓展了窄帶發(fā)射石墨烯量子點在發(fā)光材料、激光發(fā)射、光路復用、生物傳感、LED等方面的應用范圍。 兩種窄帶發(fā)光紅光石墨烯量子點的發(fā)光特性和超分辨成像應用示意圖 |