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重磅新品：聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）碳量子點

先豐納米 2024-06-12 | 閱讀：2026

熒光碳量子點是一類尺寸小于10nm的類球形碳基納米材料，具有制備簡易、光學(xué)和表面性質(zhì)可調(diào)、生物相容性優(yōu)異等優(yōu)良特性，廣泛應(yīng)用于生物傳感器、生物成像、藥物輸送、發(fā)光器件和光催化領(lǐng)域。但是，多數(shù)碳量子點在聚集態(tài)由于粒子間相互作用會產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)移、表面電子躍遷和碳核間π–π相互作用等非輻射躍遷方式，使得本身在溶液相中具有熒光特性的碳量子點在聚集態(tài)時發(fā)生熒光猝滅，這種現(xiàn)象被稱為聚集誘導(dǎo)熒光猝滅效應(yīng)(ACQ)。

聚集誘導(dǎo)熒光猝滅（ACQ）效應(yīng)的存在使得碳量子點在固態(tài)發(fā)光領(lǐng)域的發(fā)展受到了限制，合成自身具有抗ACQ效應(yīng)的固態(tài)發(fā)光碳量子點引起了研究者的廣泛關(guān)注，并得到了快速發(fā)展。

固態(tài)發(fā)光碳量子點的制備方法

根據(jù)文獻Recent advancements of solid-state emissive carbon dots: A review報道，目前研究人員開發(fā)的固態(tài)發(fā)光碳量子點的合成方法包括間接和直接制備。

間接制備
間接制備可以通過吸附、嵌入和包覆將已經(jīng)形成的碳量子點分散到適當(dāng)?shù)幕|(zhì)中，或者通過設(shè)計碳量子點表面使其具有適當(dāng)?shù)目臻g位阻或電荷分布來獲得固態(tài)發(fā)光碳量子點。這兩種方法都依賴于碳量子點顆粒分散或表面工程來實現(xiàn)足夠的距離減弱ACQ效應(yīng)。
直接制備
直接制備主要通過原位分散、原位表面工程或形成具有AIE特征的碳量子點，可以一步獲得固態(tài)發(fā)光碳量子點。值得一提的是，通過原位分散或表面工程直接合成固態(tài)發(fā)光碳量子點的基本原理類似于間接制備，因此它們也面臨著充分分散和有效發(fā)光顧此失彼的困境；而AIE碳量子點不受這些挑戰(zhàn)的影響，具有較好的前景。

固態(tài)發(fā)光碳量子點的性質(zhì)和應(yīng)用

良好的穩(wěn)定性
與僅在液體分散狀態(tài)下發(fā)射的碳量子點相比，由于分散劑的保護作用，固態(tài)發(fā)光碳量子點在惡劣環(huán)境（如高溫、高濕度）下通常表現(xiàn)出更好的化學(xué)穩(wěn)定性（如耐酸堿）和物理穩(wěn)定性。
高熒光效率
由于結(jié)合能的增加和內(nèi)振動的降低，固態(tài)發(fā)光碳量子點的熒光效率通常高于常規(guī)碳量子點。
易于加工與儲存
與液體或液體分散體（常規(guī)碳量子點）相比，固體粉末（固態(tài)發(fā)光碳量子點）更易于加工和儲存。

由于固態(tài)發(fā)光碳量子點克服了ACQ效應(yīng)，因此拓寬了其在固態(tài)發(fā)光領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，在常規(guī)碳量子點無法滿足的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，包括光電子器件（如發(fā)光二極管、發(fā)光太陽聚光器、太陽能電池)、光傳輸器件、多模式信息加密、條帶傳感、壓力傳感、指紋識別以及紫外線屏蔽等。

先豐納米重磅新品

聚集誘導(dǎo)發(fā)光碳量子點

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