安徽大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院畢紅教授團隊與俄羅斯科學(xué)院約飛研究所Vladimir Yu. Osipov教授、安徽大學(xué)物質(zhì)科學(xué)研究院葛炳輝教授以及中國科技大學(xué)國家同步輻射實驗室朱俊發(fā)教授合作，創(chuàng)新性地合成了一種具有高效固態(tài)深紫外發(fā)光碳點，并將其制備成發(fā)光器件應(yīng)用于促進植物生長和營養(yǎng)富集。相關(guān)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(lǐng)域國際頂級期刊《Advanced Materials》上在線發(fā)表。安徽大學(xué)為第一通訊單位，安徽大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院畢紅教授為通訊作者，化學(xué)化工學(xué)院碩士研究生徐佳輝和梁慶晶為共同第一作者，材料科學(xué)與工程學(xué)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(xì)胞內(nèi)部高度區(qū)室化結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，提出了一種全新的sp3區(qū)室效應(yīng)策略（sp3-compartmentalization strategy），用于制備兼具窄發(fā)射（半峰寬為24 nm）、高固態(tài)量子產(chǎn)率（20.2%）和良好環(huán)境適應(yīng)性等優(yōu)點的深紫外發(fā)射碳點（最大發(fā)射波長為 308 nm）（圖1）。基于該碳點良好的光學(xué)性質(zhì)，該課題組將其制作成深紫外發(fā)光器件進一步應(yīng)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(yǎng)物質(zhì)的含量（圖1）。該工作為碳點結(jié)構(gòu)和性能的合理化設(shè)計提供了新的思路，同時拓展了碳點在紫外發(fā)光器件和植物照明中的應(yīng)用。
該工作受生物體細(xì)胞內(nèi)部高度區(qū)室化結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，提出了一種全新的sp3區(qū)室效應(yīng)策略（sp3-compartmentalization strategy），用于制備兼具窄發(fā)射（半峰寬為24 nm）、高固態(tài)量子產(chǎn)率（20.2%）和良好環(huán)境適應(yīng)性等優(yōu)點的深紫外發(fā)射碳點（最大發(fā)射波長為 308 nm）（圖1）。基于該碳點良好的光學(xué)性質(zhì)，該課題組將其制作成深紫外發(fā)光器件進一步應(yīng)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(yǎng)物質(zhì)的含量（圖1）。該工作為碳點結(jié)構(gòu)和性能的合理化設(shè)計提供了新的思路，同時拓展了碳點在紫外發(fā)光器件和植物照明中的應(yīng)用。
圖1. 深紫外發(fā)光碳點的發(fā)光光譜、發(fā)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(xué)基金和安徽省重點研發(fā)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(jié)構(gòu)與功能調(diào)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(xué)安徽省重點實驗室和安徽大學(xué)超算中心的支持。
來源：安徽大學(xué)
文章鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200011
