重原子掺杂对碳量子点室温磷光性能的影响及其在防伪加密中的应用

介燕妮,马鹏浩,王 董,乔荫颇

(1.陕西科技大学 材料科学与工程学院 陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室,陕西 西安 710021;2.南京邮电大学 江苏省有机电子与信息显示重点实验室(省部共建国家重点实验室培育基地),江苏 南京 210023)

0 引言

余辉材料包括磷光材料、持续发光材料、延迟荧光材料等,由于其在发光器件、传感、生物医学、安全系统等领域的广泛应用,引起了人们的密切关注.目前余辉材料主要局限于含稀土的无机材料、含贵金属的配合物和纯有机化合物[1-3].这些材料成本昂贵,制备过程复杂,具有较高的细胞毒性,对氧敏感[4].因为肉眼可识别余辉发光需要几十毫秒,大多数文献报道的余辉材料的发光寿命都比较短(从几微秒到几毫秒)[5],短发光寿命材料无法满足持续发光,且目前这些余辉材料在产生有效的余辉发射方面存在非常大的内在局限性.例如,通常需要在氢键作用下,通过结晶或复合到固体基体中来固定和增加发色团的分子刚性,从而限制发色团的震动和旋转,以防止激发三重态的非辐射跃迁,并抑制空气中氧对三重态激子的猝灭,这使得短余辉材料在某些领域的应用显得尤为艰难.因此,开发廉价、制备方便、低细胞毒性、无贵金属和稀土元素且在某些领域能够有效应用的新型长余辉材料是目前研究的热点.

碳量子点(carbon quantum dots,CQDs)是一种新型的零维碳纳米发光材料,其粒径一般小于10 nm,由类似球状的分散碳纳米……