张洪月在CCS Chemistry 发表文章：分子筛限域碳点：无溶剂热法实现高效双发射长余辉

碳点具有优异的光稳定性、低毒、良好的生物相容性、易合成等特点，是一类新兴的发光碳纳米材料。但在溶液中，自由旋转的价健使碳点的三重态能量耗散，难以实现长余辉发光。近年来，研究者们将碳点限域在不同基质材料中，来制备长余辉发光的碳点复合材料。2017年吉林大学于吉红课题组提出了“量子点于分子筛中（dots-in-zeolites）”的合成策略。作者利用水热/溶剂热合成方法，碳点被原位限域在分子筛基质中，开发出一类全新的具有超长延迟荧光寿命的热致延迟材料，在室温空气条件下即可展现出高达52.14%的荧光量子效率和长达350 ms的延迟荧光寿命（Sci. Adv., 2017, 3, e1603171）。

在此基础上，为了进一步提高碳点复合材料的发光效率和长余辉寿命，本工作对制备方法进行了改进，提出了无溶剂合成法和外引碳源的策略。与以往利用模板剂直接合成碳点不同的是，作者将外加的优质碳点前驱体与分子筛原料混合，研磨后高温晶化制备碳点@分子筛复合材料（图1）。该方法有利于碳点更好地进入分子筛基质，增强碳点和基质间的相互作用，同时避免了溶剂对复合材料合成的影响，降低环境污染。同时，该方法能够最大限度地将碳点限域在分子筛晶体中，实现了高的碳点负载量（碳点中C含量为1.7wt%），为常规水热/溶剂热方法制备材料的3倍左右。制备的碳点@分子筛复合材料具有独特的发光特性，在室温空气条件下展示出热致延迟荧光和室温磷光双发射，其总量子产率90.7%，余辉寿命可达1.7s和2.1s。鉴于该复合材料独特的长余辉发光特性，作者首次将其应用于交变LED领域，利用长余辉在交流电频闪时有适当的弥补作用，降低了交流电带来的频闪对人眼的伤害。 

图1 碳点@分子筛合成示意图

相关的研究成果近期发表在CCS Chemistry杂志上，第一作者为博士研究生张洪月，通讯作者为吉林大学于吉红院士和李激扬教授。

CCS Chem. 2020, 2, 118–127. DOI: 10.31635/ccschem.020.201900099.

全文链接：https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.020.201900099