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(yīng)用中具有重要的科學(xué)價(jià)值和技術(shù)意義。碳點(diǎn)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(diào)、雙光子吸收截面積大、選擇性的熒光淬滅/增強(qiáng)、生物相容和低毒性等優(yōu)勢(shì)受到廣泛關(guān)注。碳點(diǎn)在長(zhǎng)波長(zhǎng)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(duì)于稀土材料5~15 nm和量子點(diǎn)材料15~30 nm的窄帶發(fā)光，目前所報(bào)道的大部分碳點(diǎn)的發(fā)射半峰寬在40~60 nm以上，如何降低碳點(diǎn)的發(fā)射半峰寬成為發(fā)光碳點(diǎn)材料領(lǐng)域的關(guān)鍵問題和研究熱點(diǎn)。 ?Dfgyz  
N .SszZh  
近年來，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所特種影像材料與技術(shù)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(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)光碳點(diǎn)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(diǎn)，這兩種石墨烯量子點(diǎn)的發(fā)光半峰寬（分別為21 m和30 nm）已達(dá)到發(fā)光材料中超窄帶發(fā)射的范圍。該工作為進(jìn)一步開展制備超窄帶發(fā)射的石墨烯量子點(diǎn)提供了新思路，并拓展了窄帶發(fā)射石墨烯量子點(diǎn)在發(fā)光材料、激光發(fā)射、光路復(fù)用、生物傳感、LED等方面的應(yīng)用范圍。 G[wa,j^hu  
_PRm4 :  
PSy=O\  
除超窄帶發(fā)光外，這兩種石墨烯量子點(diǎn)還具有發(fā)射波長(zhǎng)在遠(yuǎn)紅光范圍（> 680 nm）、發(fā)射峰位置相近、激發(fā)波長(zhǎng)和熒光壽命部分依賴等特點(diǎn)。基于此，理化所特種影像材料與技術(shù)中心與以色列巴伊蘭大學(xué)工學(xué)院合作提出了基于超窄帶發(fā)射石墨烯量子點(diǎn)的超分辨?zhèn)鞲胁呗裕�并�?yīng)用于光譜和空間超分辨成像傳感檢測(cè)。該方法無需使用光譜儀即可提取光譜信息，通過兩種類型的窄帶發(fā)光石墨烯量子點(diǎn)的獨(dú)特波長(zhǎng)和時(shí)間“特征”實(shí)現(xiàn)空間分離，在超分辨光譜和空間傳感領(lǐng)域有潛在應(yīng)用價(jià)值，如超分辨技術(shù)可以克服光學(xué)成像應(yīng)用的光學(xué)衍射極限，有望填補(bǔ)電子顯微鏡（~1 nm）和普通可見光學(xué)顯微鏡（200-250nm）之間的空缺，觀察到更精細(xì)的結(jié)構(gòu)或更高分辨率的圖像。 T&{EqsI=B  
9:esj{X  
相關(guān)研究成果以Ultra-narrow-bandwidth graphene quantum dots for superresolved spectral and spatial sensing為題，在線發(fā)表在NPG Asia Materials上，并已申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利。理化所研究員謝政和巴伊蘭大學(xué)工學(xué)院院長(zhǎng)、教授Zeev Zalevsky為論文通訊作者，理化所碩士研究生王真為論文第一作者。 jbg@