Kolprickar (CD) är nya kolbaserade fotoluminescens (PL) nanomaterial med ett kärna-skal-motiv. På grund av deras fascinerande fördelar, såsom kemisk tröghet, höga kvantutbyten (QY), höga vattenlöslighet, termisk stabilitet och utmärkta biokompatibilitet, har CD-skivor väckt stor uppmärksamhet i olika forskningsapplikationer, såsom cancerdiagnos, fototerapi och optoelektroniska apparater. Emellertid förblir de underliggande PL-fenomenen för CD-skivor ett mysterium på grund av produkternas polydispersitet och svårigheten att fastställa deras atomära strukturer.

I en ny artikel publicerad i Light Science &Application , ett team av forskare, ledda av professor Siyu Lu och Yuxi Tian från College of Chemistry, Zhengzhou University och School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University, Kina, och medarbetare har utvecklat ett innovativt tillvägagångssätt för att undersöka bildningsprocessen och fluorescensmekanism för o-fenylendiaminbaserade CD-skivor med röd emission.

För detta ändamål designade de sex röda emissions-CD-skivor med olika beredningsmetoder, och alla uppvisade samma absorptions- och PL-spektra efter rening. Karaktäriseringen av deras strukturer genom en serie tester visar att de har liknande kolkärnstrukturer, medan spektral karakterisering bekräftade de olika yttillstånden hos CD-skivorna. Dessutom bekräftade transientabsorptionsspektroskopi (TA) kombinerat med enkelpartikel PL-spektroskopi att den röda emissionen härrörde från övergången av olika vibrationsenerginivåer i samma PL-center.

Slutligen bekräftade teoretiska beräkningar i kombination med termogravimetrisk analys bildandet av sådana CD-skivor. Därför föreslår detta arbete ett systematiskt sätt att analysera emissionsmekanismen för röda emissions-CD-skivor, vilket kan användas som en vägledning för analys av strukturen och mekanismen för andra typer av CD-skivor.

Närvaron av aromatiska regioner och vissa icke-konjugerade regioner i CD-skivor bevisar hybridstrukturen, det vill säga dessa konjugerade och icke-konjugerade strukturer finns i både kolkärnan och ett polymerskal. Dessa forskare sammanfattar att det inte finns någon tydlig gräns mellan kolkärnan och ytskalet på CD-skivor, men "densiteten" för de två delarna är olika. Det finns fler konjugerade strukturer i kolkärnan och fler polymerkedjor i skalet.

Vidare bekräftade dessa forskare sina påståenden genom att använda flera karakteriseringar:

1. Den sönderfallsberoende skillnadsspektroskopin visar samma resultat av fyra prover, vilket bevisar att de fotofysiska processerna är desamma för alla fyra CD-skivor. Anpassningsresultaten för CD-skivorna var liknande, och bärarna gick genom samma avslappningskanal.
2. Enpartikel-PL-spektra visade att alla spektra av individuella CD-skivor var mycket överensstämmande med ensemblespektrumet, vilket indikerar att den multimodala emissionen av CD-skivor härrörde från sig själv, snarare än superpositionen av flera självlysande arter.
3. Temperaturberoende Raman-spektroskopi bevisar direkt att CD-skivor är en ny art, som skiljer sig från kvantprickar och organiska molekyler, som har egenskaperna hos båda dessa material.
4. Beräkning av densitetsfunktionsteori visar i den hydrotermiska processen att oPD tenderar att aggregera och bilda plana strukturer. Sedan sätts de plana strukturerna ihop för att bilda sfäriska CD-skivor.

"Den här artikeln klargör den allmänna PL-mekanismen och bildningsprocessen för oPD-baserade CD-skivor med röda utsläpp. Denna enhetliga mekanism tillhandahåller en ny metod för att analysera struktur-egenskapsförhållandet för CD-skivor och banar därmed vägen för att analysera andra typer av CD-skivor, och därigenom avslöja outnyttjade CD-skivor. möjligheter", säger forskarna. + Utforska vidare

Många färger från en enda prick