我院在碳纳米点化学发光方面取得进展

发布时间:2019年04月19日浏览次数:

碳基材料如金刚石、石墨烯、碳纳米管等近年来引起了人们巨大的关注,作为碳基材料的重要成员,荧光碳纳米点具有量子产率高、发光可调谐、耐光漂白、生物毒性低等优点,在荧光、磷光、以及上转换发光等方面都有优异的表现和良好的应用前景。在化学发光方面,碳纳米点可作为光发射体或者敏化剂实现化学能向光能转变。目前,碳纳米点基化学发光主要应用于检测领域。但是,其化学发光颜色单一,发光亮度和效率低,发光持续时间较短,上述因素严重限制了其应用范围。因此,开发出高效多色碳纳米点化学发光对提升其潜在价值,扩展其应用十分关键。

近日,我院单崇新教授、娄庆博士研究团队,基于碳纳米点的带隙工程调控,制备了具有红、绿、蓝三种颜色的荧光碳纳米点。利用草酸酯-过氧化氢体系,结合碳纳米点与化学发光高能中间体之间能级匹配,实现了高亮多色、长寿命的化学发光。其化学发光亮度为3.28 cd/m2,效率可达9.32×10-3。在此基础上,团队将碳纳米点高亮多色化学发光应用于信息加密领域。将碳纳米点溶液作为墨水打印加密信息,通过草酸酯/过氧化氢混合溶液作为解密物质,开发了一种基于荧光和化学发光的双重加密方法,使荧光碳纳米点有望作为一种新型化学发光探针,在信息加密、新型显示等领域具有广泛潜在应用。

该结果目前在线发表于国际知名期刊《Advanced Science》(IF=12.441),第一作者为我院在读博士生沈成龙同学,通讯作者为我院青年教师娄庆博士和单崇新教授(C. L. Shen, Q. Lou*, C. F. Lv, J.H. Zang, S. N. Qu, L. Dong, C. X. Shan*, Bright and Multicolor Chemiluminescent Carbon Nanodots for Advanced Information Encryption, Advanced Science, 2019, 6, 1802331;DOI: 10.1002/advs.201802331)。

该工作得到了国家自然科学基金、河南省自然科学基金以及郑州大学优秀青年教师发展基金等项目的支持。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201802331

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