近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所曲松楠副研究員及其科研團隊在國際上首次提出超級碳納米點的概念，并研制出基于超級碳納米點的水觸發“納米熒光炸彈”。復合該“納米熒光炸彈”的紙可以實現噴水熒光打印、指紋汗孔熒光采集等多種實際應用，相關該結果發表在國際期刊Advanced Materials上（DOI: 10.1002/adma.201403635）。
熒光成像可作為一種有效的技術方法，在數據存儲、數據安全和臨床診斷等領域具有重要應用。該方法很大程度上依賴于新型智能發光材料的開發。近年來，一種新型的碳納米材料，即熒光碳點的出現，使原本非發光的碳材料表現出優異的發光特性，引起國際上極大關注。長春光機所曲松楠副研究員帶領的科研團隊自2012年起開展新型熒光碳點的研究工作，相繼取得一系列科研成果：（1）首次以尿素為氮源制出一種基于碳納米點的具有生物相容性的熒光墨水（Advngew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12215.）；（2）首次基于具有雙熒光發射的碳納米點構筑比率型熒光探針（Nanoscale, 2013, 5, 5514.）;（3）首次實現碳納米點在綠光波段的光泵浦激光（Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2689.）；（4）首次基于生物基質研制出高熒光量子效率碳納米點復合型熒光粉（Nanoscale, 2014, 6, 13076.）；（5）研制出熒光量子效率高達90%以上的碳納米點復合物固體薄膜（Part. Part. Syst. Charact. 2014, 31, 1175）。
以往碳納米點的研究主要針對單個碳納米點的發光特性。近期，曲松楠及其科研團隊在熒光碳納米點領域的研究又取得了新突破，在國際上首次提出“超級碳納米點”的概念，并研制出基于“超級碳納米點”的水觸發“納米熒光炸彈”，使得碳納米點材料成為一種新型的智能發光材料。這種“超級碳納米點”是由部分烷基鏈修飾的碳納米點在甲苯中自組裝而成。由于聚集導致其熒光淬滅，表現出極弱的熒光。這種“超級碳納米點”遇水會分解成獨立的小尺寸碳納米點，進而會導致其光致熒光增強。同時，這種“超級碳納米點”的紙復合物會產生快速的水誘導光致發光增強現象。這種“超級碳納米點”復合紙可作為無墨打印紙進行噴水熒光打印來實現更加環保的信息存儲和信息加密。這種成本低、環保、全新的碳基納米材料還可以用在醫療和診斷領域。通過在這種“超級碳納米點”復合紙上按壓手指，可以快速、精確地采集指紋上處于激活狀態的汗孔分布圖，實現個人指紋信息更加安全、可靠的采集及個人健康的診斷。相關該結果發表在國際期刊Advanced Materials上（DOI: 10.1002/adma.201403635）。
圖1 水出發“超級碳納米點”復合紙的熒光增強機制圖 
圖2 在可見光（a）和可見兼紫外光（b）照射下用純水墨盒和HP-46三色墨盒打印在“超級碳納米點”復合紙上中科院長春光機所所標的照片；（c）純水墨盒打印“超級碳納米點”復合紙上中科院長春光機所所標紫外光照下的照片。（標尺=1厘米）
- 暫無相關新聞
