長春光機所提出實現(xiàn)碳納米點固態(tài)高效發(fā)光的新方法
近日,中科院長春光機所研究員曲松楠課題組首次研制出可見區(qū)全譜段熒光碳納米點,并提出一種新的方便快捷的復合方法,制備出具有高熒光量子效率的全譜段熒光碳納米點及其復合熒光粉,該成果發(fā)表在國際期刊Advanced Optical Materials,第一作者為在讀博士生田震,通訊作者是曲松楠。 發(fā)光碳納米點是近十年興起的新型納米發(fā)光材料,由于其無毒、發(fā)光性能好、生物相容性好、原料廣泛等優(yōu)點,引起國際上的廣泛關注,其在生物成像、傳感、催化、激光、光電器件及照明等領域具有潛在的應用。 然而,該領域發(fā)展仍面臨著兩個問題:一個是缺少調(diào)控碳納米點發(fā)光帶隙的手方法,另一個是碳納米點在固態(tài)時存在嚴重的聚集誘導熒光淬滅。這兩個問題阻礙了碳納米點在固態(tài)照明領域的發(fā)展應用。 針對該難題,曲松楠課題組通過溶劑調(diào)節(jié)原料檸檬酸和尿素的脫水碳化程度,進而調(diào)節(jié)所制備碳納米點的尺寸,實現(xiàn)對碳納米點發(fā)光帶隙的調(diào)控,制備出從藍到紅的發(fā)光納米碳點。為了克服碳納米點在固態(tài)下的團聚,課題組首次使用水玻璃(硅酸鈉水溶液)作為基質(zhì)材料,通過微波輔助快速加熱并實現(xiàn)固化,克服了碳納米點固態(tài)下聚集誘導熒光淬滅的問題,成功制備出熒光發(fā)射從藍到紅的碳納米點復合材料熒光粉(熒光量子效率在30%以上),并以此實現(xiàn)基于碳納米點的多色LED以及白光LED照明器件。 |