多尺度的碳納米材料具有諸多奇特的性能,一直是國際研究領域的熱點之一。近日,南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室、化學化工學院陳蘇教授、博士生王靜及王彩風副教授采用等離子體本體處理手段,以普通廉價的雞蛋為原料,巧妙制得熒光性能優異的零維熒光碳納米材料(碳量子點),其研究成果日前發表于化學領域國際頂級權威期刊德國《應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.,影響因子13.455, 2011) (“Amphiphilic Egg-Derived Carbon Dots: Rapid Plasma Fabrication, Pyrolysis Process, and Multicolor Printing Patterns”, Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201204381)。
碳量子點是碳納米材料家族的最新成員,因其卓越的熒光性能和生物相容性等優勢受到研究者的青睞。在該項研究中,首先采用低溫等離子體技術對天然無毒的雞蛋進行本體處理,不僅在3分鐘內快速得到熒光碳量子點,而且賦予該碳量子點良好的雙親性。通過深入的化學分析手段以及對樣品熱解過程的實時觀察,合理闡述了碳量子點的形成機制,為揭示其光物理行為的機理提供新的思路。同時,首次以碳量子點為熒光墨水,利用噴墨打印和絲網印刷等手段成功實現了熒光印刻圖案化,有望在光電器件和生物標記等領域得到應用。這項研究的開展提升了對碳量子點的認知水平,也拓展和豐富了零維碳納米材料的制備方法及應用。綜合此前課題組在J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (22), 8412-8415; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50 (16), 3706-3709; Adv. Mat. 2011, 23 (26), 2915-2919和Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51 (10), 2375-3378等國際一流期刊發表的系列納米領域論文,標志著材料化學工程國家重點實驗室在高性能納米材料的制備、組裝和應用領域邁上了一個新的臺階。



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