安徽大學材料科學與工程學院畢紅教授團隊與俄羅斯科學院約飛研究所Vladimir Yu. Osipov教授、安徽大學物質科學研究院葛炳輝教授以及中國科技大學國家同步輻射實驗室朱俊發教授合作，創新性地合成了一種具有高效固態深紫外發光碳點，并將其制備成發光器件應用于促進植物生長和營養富集。相關研究成果以“Rational Synthesis of Solid-State Ultraviolet B Emitting Carbon Dots via Acetic Acid-Promoted Fractions of sp3 Bonding Strategy”為題在材料領域國際頂級期刊《Advanced Materials》上在線發表。安徽大學為第一通訊單位，安徽大學材料科學與工程學院畢紅教授為通訊作者，化學化工學院碩士研究生徐佳輝和梁慶晶為共同第一作者，材料科學與工程學院李子健老師和電鏡中心葛炳輝老師為該文的共同作者。
該工作受生物體細胞內部高度區室化結構的啟發，提出了一種全新的sp3區室效應策略（sp3-compartmentalization strategy），用于制備兼具窄發射（半峰寬為24 nm）、高固態量子產率（20.2%）和良好環境適應性等優點的深紫外發射碳點（最大發射波長為 308 nm）（圖1）。基于該碳點良好的光學性質，該課題組將其制作成深紫外發光器件進一步應用于植物照明，顯著提升了植株中抗壞血酸和花青素等營養物質的含量（圖1）。該工作為碳點結構和性能的合理化設計提供了新的思路，同時拓展了碳點在紫外發光器件和植物照明中的應用。
該工作受生物體細胞內部高度區室化結構的啟發，提出了一種全新的sp3區室效應策略（sp3-compartmentalization strategy），用于制備兼具窄發射（半峰寬為24 nm）、高固態量子產率（20.2%）和良好環境適應性等優點的深紫外發射碳點（最大發射波長為 308 nm）（圖1）。基于該碳點良好的光學性質，該課題組將其制作成深紫外發光器件進一步應用于植物照明，顯著提升了植株中抗壞血酸和花青素等營養物質的含量（圖1）。該工作為碳點結構和性能的合理化設計提供了新的思路，同時拓展了碳點在紫外發光器件和植物照明中的應用。
圖1. 深紫外發光碳點的發光光譜、發光機理和用于植物照明的示意圖
該研究工作得到國家自然科學基金和安徽省重點研發計劃項目國際科技合作專項的資助，同時也得到雜化材料結構與功能調控教育部重點實驗室、綠色高分子材料安徽省重點實驗室、功能無機材料化學安徽省重點實驗室和安徽大學超算中心的支持。
來源：安徽大學
文章鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200011
