1 郑州大学物理学院(微电子学院)，郑州 450052
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033
3 中国科学院大学，北京 100049
高性能功能材料在诸多领域具有广泛的应用前景，是人们一直关注的研究热点。高压可以有效地改变物质的原子间距和成键方式，是获得新型功能材料的重要途径。在碳材料的高压研究中，许多有趣的功能碳材料，如光学透明碳、高强度弹性碳和超硬非晶碳等，已经通过不同的碳前驱体合成。本文简要介绍了作者近年来在低维碳基纳米复合材料高压研究中取得的进展，基于设计的不同低维碳前驱体，高压下截获了具有超硬特性、新型压致共价聚合及发光增强的碳材料。
高压 富勒烯 碳链 碳点 压致聚合 荧光增强 卸压保留 功能材料 high pressure fullerene carbon chain carbon dot polymerization luminescence enhancement ambient retention functional material
1 江南大学 化学与材料工程学院, 无锡 214122
2 江苏省特种设备安全监督检验研究院 无锡分院, 无锡 214071
通过一步水热法制备组氨酸功能化碳点/石墨烯气凝胶(His-CDs/GA)。该材料具有独特的三维多孔结构、丰富的含氮和含氧官能团, 有利于电解液离子的快速扩散和提供更多的活性位点。当GO与His-CDs的质量比为2 : 1时, His-CDs/GA-2在1 A·g -1电流密度下比电容达到304 F·g-1, 比GA(172 F·g -1)提高了76.7%; 当电流密度从1 A·g -1增加到50 A·g -1, 其比电容保持率为71.4%; 在电流密度10 A·g -1下, 循环充放电30000次后, 比电容仍保留93.5%。由His-CDs/GA组装的对称超级电容器展现出高能量密度(在功率密度为250 W/kg时, 能量密度达到10.14 Wh/kg)和良好的循环性能(在5 A·g -1下循环充放电20000次后, 比电容保持率为88.4%)。结果表明, His-CDs/GA是一种应用前景广阔的超级电容器电极材料。
石墨烯气凝胶 组氨酸功能化碳点 电容性能 超级电容器 graphene aerogel histidine-functionalized carbon dot capacitance performance supercapacitor
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 澳门大学 应用物理与材料工程研究所, 中国 澳门 999078
碳点作为一种新型的碳基荧光纳米粒子由于其可调谐发光、高光稳定性、生物相容性和低成本等独特优势而引起了很多关注。在过去的十几年中, 碳点的制备和应用取得了巨大进展。然而, 由于前体和合成方法的多样性, 碳点的光致发光机理具有很大争议。现在人们普遍认为, 碳点的光致发光源于电子在带隙的跃迁, 并将荧光起源分别归结为碳核跃迁(π-π*)、表面态跃迁(n-π*)以及分子荧光团等。本文总结了碳点发光起源的几种可能和机制, 分别讨论了通过调控碳点粒径以及进行表面工程处理的方法来实现碳纳米点带隙可调控的高效发光。介绍了通过表面工程、元素掺杂等手段提升碳纳米点光致发光量子产率及其在光电器件、信息存储、生物成像、光热治疗以及光动力治疗中的应用。
碳纳米点 光致发光机理 带隙调控 生物成像 白色发光二极管 carbon dot photoluminescence mechanisms bandgap modulation bioimaging white-light-emitting devices
广西师范学院 化学与材料科学学院, 广西 南宁 530001
通过水热法合成了系列具有高荧光量子产率(42.9%)辛基化壳聚糖基两亲性聚合物碳点荧光材料。利用红外光谱、紫外吸收光谱、光电子能谱、透射电镜、X射线衍射及荧光光谱对聚合物碳点进行了表征。以阿霉素为模型药物, 研究了聚合物碳点对阿霉素的载药性能。当辛基取代度为76.42%时, 其最大载药量和包封率分别为49.6%与47.4%。在磷酸盐缓冲液中, 载药纳米胶束呈前期快速释放, 后期缓慢释放的双相特征。将载药纳米胶束与鼻咽癌细胞作用, 发现其存活率随着载药纳米胶束加入量的增加而降低, 说明该纳米胶束对鼻咽癌细胞有一定的抑制作用。总之, 该聚合物碳点材料在药物载体与荧光示踪方面有潜在的应用价值。
壳聚糖 聚合物碳点 荧光材料 载药 阿霉素 chitosan polymer carbon dot fluorescence material drug loading DOX
