纯有机磷光团源长余辉碳点的制备及应用研究

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众所周知,室温磷光碳点作为现如今火热的碳基材料被广泛地应用于各行各业。但是如何开发具有低毒性和环境友好性的室温磷光碳点,一直困扰着研究人员们。为了能够更加有效地触发纯有机室温磷光,在碳点制备过程中往往需要创造极其严格的条件,这极大地限制了纯有机室温磷光材料的开发和应用。在第二章中,将纯有机化合物以无定型策略制备成碳点,来触发碳点的无基质室温磷光。以柠檬酸(CA)和2,4,6-三肼基-1,3,5-三嗪(THT)为前驱体,获得了在内部保留有类似于THT的单晶化有序结构的碳点。三嗪的过量掺杂对于磷光的产生来说至关重要,它不仅提供了n-π*跃迁中心,而且还有效促进了三重激发态粒子的系统间窜越。在THT分子之间的氢键作用、π…π键的堆积作用、碳点内部官能团之间形如氢键等弱相互作用力以及聚合物状碳质结构所形成的位阻效应的共同作用下,表现为嵌入和固定的发射中心,产生的余辉寿命为66.4毫秒。该碳点材料已被成功的应用于数字编码、图像加密和抗菌等方面。最为重要的是,无定形策略的普遍性可以为触发无基质磷光提供一种简单便捷的方法。在第三章中,我们进一步提出了一种新的观点,通过横向对比不同取代基对碳点磷光的影响,以此来得到需要验证的磷光机理。首先是对苯硼酸及其氟取代、甲氧基取代化合物的合成,然后对这些碳点进行了系统的表征和检测。由于类苯硼酸碳点的无定型结构,我们合成的碳点往往都具有一定的磷光性能。对于碳点的应用部分,做了关于图像加密、数字编码和葡萄糖检测方面的探索。和大部分拥有磷光特性的碳点一样,这种类苯硼酸碳点也具有广阔的应用前景。
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