科學家開發出新型碳點固體熒光傳感材料
【化工儀器網 項目成果】 近日，中國科學院大連化學物理研究所的研究團隊在碳點固體熒光(SSE)傳感材料的可控制備與設計方面取得了重大突破。該團隊由研究員馮亮和副研究員王昱領銜，成功開發出一種新型碳點固體熒光傳感材料，這一成果不僅解決了傳統SSE碳點存在的結構復雜、光學性質難調控的難題，還為基于碳點的光化學傳感材料的可控設計與制備奠定了堅實基礎。
該團隊創新性地提出了一種氣流輔助的熔融態聚合法，并結合一步反相共沉淀法，制備出了一系列具有波長可調控的自組裝SSE碳點(DICP-dots)。這一方法有效解決了傳統制備方法中固體熒光發射不可控、結構復雜難以表征的問題。研究發現，通過這種方法制備出的DICP-dots不僅具有可調控且明確的化學結構，還表現出自組裝增強的固體熒光性質。
碳點因其獨特的光學性質而在化學傳感領域備受關注，但由于碳點結構的多分散性及定義不清，使得其往往被簡單視為一個完整的納米粒子實體。因此，合成用作傳感材料的SSE碳點關鍵在于如何消除粒子內部或粒子之間電子耦合引發的聚集誘導猝滅現象。但這些制備方法往往導致固體熒光發射不可控，且復雜的結構難以被明確表征，給傳感的應用帶來困難。
DICP-dots材料在光學性能上表現出色，具有高熒光量子產率、可調節的能帶結構以及窄的發射線寬度。這些特性使得DICP-dots在溶液和固體中都表現出較高的光穩定性，為其在光電、生物以及傳感領域的應用提供了廣闊的前景。
此外，研究團隊還進一步驗證了DICP-dots的多功能應用潛力。通過摻雜自組裝介導的方法，他們實現了碳點的功能化，利用粒內熒光共振能量轉移原理，使得DICP-dots能夠展現出各類獨特的光學性質。這一發現為碳點材料在傳感領域的應用開辟了新的路徑。
據悉，該研究成果已發表在《先進功能材料》期刊上，引起了學術界的廣泛關注。這一新型碳點固體熒光傳感材料的成功開發，不僅推動了碳點材料在傳感領域的研究進展，也為未來相關領域的創新應用提供了有力支持。
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