近日，鄭州大學物理學院青年教師劉凱凱博士、單崇新教授團隊在水溶液中碳納米點磷光發射研究取得新進展。相關成果以“Ultralong and Efficient Phosphorescence from Silica Confined Carbon Nanodots in Aqueous Solution”為題發表于Nano Today（影響因子：16.582）。鄭州大學為第一單位，物理學院博士生梁亞川為第一作者，生命科學院茍閃閃為共同第一作者，物理學院劉凱凱博士、單崇新教授，生命科學院高艷鋒教授為共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金項目和中國博士后科學基金等項目的支持。

碳納米點（Carbon Nanodots, CDs）與金剛石同作為碳家族的重要成員，在生物標記、光電器件、信息加密等領域具有重要的潛在應用價值。此外，碳納米點表面豐富的表面官能團和其內部的氫鍵相互作用可以穩定其三重態，并促進載流子的系間竄越，使其表現出優異的室溫磷光發射性能。但由于三重態激子不穩定，在水環境下容易被自身的分子振動和水中的溶解氧消耗掉，因此絕大多數磷光現象都是在固態條件下實現的，如何在水溶液中實現磷光發射仍是難題。

針對上述問題，研究團隊將碳納米點嵌入到親水性二氧化硅基質中。由于二氧化硅的親水性、對碳納米點的限域效應，以及與外界環境的隔絕作用，實現了碳納米點在水溶液中的室溫磷光發射，其磷光壽命為1.86 s，磷光量子產率為11.6％，水溶液中裸眼可見的磷光發射時間超過10 s，為當前報道的最好結果。由于制備的磷光碳點高的信噪比和超長的磷光發射，團隊計劃將其應用于生物醫學標記領域，有望推動磷光納米粒子在生物醫學和臨床治療中的應用，并拓展碳納米點在余輝生物成像中的應用。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013220300694鄭州大學版權所有，禁止非法轉載！2020-08-06 11:11:14