अद्वितीय luminescent सामग्री उत्सर्जन की प्रक्रिया के कारण कमरे के तापमान पर लंबे जीवन व्यापक रूप से optoelectronic उपकरणों, ऑप्टिकल सुरक्षा, रासायनिक / जैविक सेंसर, समय का संकल्प इमेजिंग, आदि की नई पीढ़ी के क्षेत्र में प्रयोग किया जाता है हालांकि, पिछले कुछ दशकों लंबे जीवन प्रकाश उत्सर्जक सामग्री तापमान विकसित करने के लिए (छोटे कार्बनिक अणुओं, संक्रमण धातु परिसरों और दुर्लभ पृथ्वी आधारित लंबे खौफ के साये पदार्थ) आम तौर पर, जटिल तैयार शुद्धिकरण प्रक्रिया महंगा प्रारंभिक सामग्री, संभावित विषाक्तता या कठोर परिस्थितियों लंबे जीवन और अन्य कमियों। इस प्रकार, आसान तैयारी के विकास के उत्पादन के लिए की आवश्यकता है है आर्थिक लागत, कम विषाक्तता, और एक लंबे जीवन सामग्री के साथ सामान्य पर्यावरण की स्थिति के तहत अनुसंधान के क्षेत्र द्वारा उत्सर्जित होता है समस्या का समाधान करने के लिए एक तत्काल आवश्यकता है।
कार्बन आधारित प्रकाश उत्सर्जक सामग्री (कार्बन) अंक, luminescent सामग्री का एक नया वर्ग हाल के वर्षों में विकसित कर रहे हैं के बाद से प्रक्रिया एक शुद्ध, स्थिर photophysical और रासायनिक गुणों, उत्सर्जन गुण समायोज्य, आसान संशोधन समारोह की तैयारी आसान है, और एक पानी में घुलनशील biocompatible अच्छा और अन्य लाभ, 2004 के बाद से बड़े पैमाने पर चिंता शोधकर्ताओं हो पाया था, और आदि रासायनिक / जैविक संवेदन के कई क्षेत्रों, जैविक इमेजिंग, चिकित्सा निदान और उपचार, photocatalytic और फोटोवोल्टिक उपकरणों, में काफी संभावना अनुप्रयोगों से पता चला हालांकि, शोध जो अन्वेषण और तैयारी प्रतिदीप्ति गुण, चमक तंत्र और ऐसी सामग्री के संभावित अनुप्रयोगों के नियमन पर ध्यान केंद्रित हाल के वर्षों में, अपने अनुसंधान के लंबे जीवन प्रकाश उत्सर्जक गुण अभी भी अपेक्षाकृत सीमित है।
आगे कार्बन बिंदु के आवेदन क्षेत्रों का विस्तार और अनुसंधान कमरे के तापमान लंबे जीवन प्रकाश उत्सर्जक सामग्री के क्षेत्र में वर्तमान समस्याओं का समाधान, 2015 के बाद से करने के लिए, सामग्री प्रौद्योगिकी इंजीनियरिंग Ningbo संस्थान, विज्ञान के चीनी अकादमी Linheng वी च्यांग काई डॉक्टरेट कमरे के तापमान, लंबे जीवन कार्बन अंक के आसपास अनुसंधान समूह उत्सर्जन नियंत्रण और आवेदन काम की एक श्रृंखला का शुभारंभ किया।
प्रारंभिक अध्ययन उनके द्वारा कि अनुसंधान समूह से पता चला है, और एक कार्बन PHENYLENEDIAMINE तैयार कार्बन स्रोत (Angew। केम। इंट। एड।, 2015, 54, 5360-5363) के आधार पर एक दो फोटॉन प्रतिदीप्ति उत्सर्जन विशेषता बिंदु रही है। 2015 साल polyvinyl शराब (PVA) परिसरों, बातचीत का कार्बन साइट के लिए PVA के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड, कार्बन उत्साहित त्रिक राज्य विकिरण, कंपन और त्रिक excitons स्थिर गैर विकिरणवाला संक्रमण के रोटेशन केंद्र बिंदु को दबाने, कार्बन का एक तापमान बिंदु को प्राप्त करने के लंबे जीवनकाल स्फुरदीप्ति उत्सर्जन। कार्बन बाध्यकारी साइट ही दो फोटॉन प्रतिदीप्ति के luminescent गुण है, पहले उत्सर्जन सुरक्षा स्याही त्रिक में अपनी क्षमता अनुप्रयोगों के रूप में कार्बन ट्रिपल अंक की विशेषताओं (ऊपरी और निचले प्रतिदीप्ति और स्फुरदीप्ति रूपांतरण) सूचना (fig। 1) पत्रिका में प्रकाशित संबंधित काम वीआईपी और कवर कागजात बनाने के लिए (। केम। इंट। एड Angew। 2016 55, 7231-7235) "जर्मन रसायन विज्ञान लागू किया"।
ऊपर काम एक लंबा जीवन कार्बन सूत्री तापमान स्फुरदीप्ति उत्सर्जन को प्राप्त करने के लिए, लेकिन केवल में सूखी ठोस राज्य मनाया गया। इस क्षतिग्रस्त किया जा रहा है अतिसंवेदनशील पानी के अणुओं की हाइड्रोजन संबंध की वजह से है, यह एक कार्बन फैलाव बिंदु प्राप्त नहीं कर सकता लंबे उत्सर्जन जीवनकाल। क्रम आवेदन रेंज आरटी लंबे जीवन कार्बन उत्सर्जन बिंदु का विस्तार करने में, वे 2016 में अभिनव हैं सहसंयोजक बंध उत्तेजित अवस्था विचार कार्बन स्थिर निश्चित बिंदु आसानी से में बिखरे (सामान्य के बजाय हाइड्रोजन बांड) का उपयोग कर का प्रस्ताव पानी nanosilica (nSiO2) हाइड्रोजन बांड तुलना में मजबूत संपर्क, और कार्बन nSiO2 के बंधन बिंदु आसानी से नष्ट नहीं, पहली बार के जलीय फैलाव में प्रणाली परिस्थितियों में एक लंबे जीवन प्रकाश उत्सर्जक बिंदु सी के साथ सहसंयोजक संबंध के कारण सतह (2) आगे, एक मजबूत सहसंयोजक बातचीत के बाद से, इस तरह के बिंदु सी के लिए उत्साहित सिंग्लेट राज्य कम हो जाता है और बैंड अंतराल (ΔEST) त्रिक राज्य के बीच, सामग्री प्रणाली के आगे सबूत का प्रदर्शन किया है कि लंबे जीवनकाल में देरी प्रतिदीप्ति उत्सर्जन आधारित है, लेकिन फॉस्फर के प्रकाश उत्सर्जक भाग मिश्रण घटकों शामिल है। अंत में, प्रणाली के लंबे जीवन प्रकाश उत्सर्जक गुणों का उपयोग की जल वाष्प भी कम है विशेषताओं, और कार्बन मिश्रित हाइड्रोजन PVA के बंधन बिंदु को प्रभावित क्षतिग्रस्त जल वाष्प, गुण एक नमी संवेदनशील जानकारी एकाधिक एन्क्रिप्शन अनुप्रयोगों को प्राप्त करने के। संबंधित काम पत्रिका "रासायनिक सामग्री" में प्रकाशित (रसायन। मेटर। 2017, 29, 4866? 4873)।
पिछले काम बिंदु ठोस राज्य कार्बन और लंबे समय तक रहा उत्सर्जन पर्यावरण के पानी फैलाव, लेकिन जो प्राप्त करने के लिए एक ओर जहां अनिवार्य रूप से अन्य सामग्री के साथ मिश्रित है, जो उनकी व्यावहारिक अनुप्रयोग और कुछ हद तक लचीलापन के दायरे को सीमित करता है पर आधारित होते हैं, इसलिए बिंदु कार्बन विकास अपने आप में एक लंबा जीवन उत्सर्जन विशेषताओं के लिए एक कमरे के तापमान है बहुत महत्वपूर्ण, संबंधित अनुसंधान परंपरा कमरे के तापमान स्फुरदीप्ति सामग्री के साथ, 2017 के बाद से है कि वे अटकलें, बिंदु कार्बन तैयार करता है, तो निम्न स्थितियों में होने की उम्मीद है लंबे जीवन प्रकाश उत्सर्जक गुण :. ① (OH सी = हे और) ② कार्बन ऑक्सीजन अमीर बिंदु, एन, बिंदु कार्बन एक आकारहीन संरचना या एक बहुलक, जैसे मैट्रिक्स प्रकाश उत्सर्जन संरचनाओं इसके प्रभावी अलगाव, स्थिर, गैर विकिरणवाला प्रक्रिया के केंद्र में शामिल किया जा सकता दबा दिया जाता है है (सी = एन और NH2) या हलोजन (बीआर, मैं) कार्य समूहों, संभावित उत्सर्जन केंद्र के रूप में एक हाथ पर इन समूहों, जबकि एक प्रभावी हाइड्रोजन या हलोजन बंधन, आगे उत्साहित त्रिक स्थिर करने के लिए, ③ कार्बन साइट शामिल हैं साथ बी, एन, पी या एक हलोजन तत्व doped, इन तत्वों को मजबूत स्पिन कक्षा युग्मन पैदा कर सकते हैं, उत्तेजित अवस्था को intersystem पार और अधिक ट्रिपल को बढ़ावा देने को बढ़ाने के लिए राज्य जनरेट कर रहा है।
ऊपर विचार के आधार पर, TF माइक्रोवेव विकिरण गर्मी उपचार विधि ethanolamine जलीय फॉस्फोरिक एसिड समाधान, एक लंबा जीवन कार्बन के कमरे के तापमान स्फुरदीप्ति उत्सर्जन बिंदु पर प्राप्त किया जाता है है (1.46 सेकंड, दृश्य 10 सेकंड से अधिक)। आगे के अध्ययन है कि कार्बन सूत्री से पता चला है एक आकारहीन संरचना, कणों की उपस्थिति हाइड्रोजन संबंध समूहों में उत्पन्न किया जा सकता है और एन, पी कारण यह है कि तत्व-doped कार्बन साइट कमरे के तापमान पर स्फुरदीप्ति लंबे जीवन पैदा हो सकता है। इस काम को प्राप्त होता है कार्बन के गुणों के बारे उत्सर्जक बिंदु लंबे जीवन प्रकाश की कुशल (रूपांतरण 70%) और सुविधाजनक (5 मिनट माइक्रोवेव हीटिंग), चना (2.8g) तैयार किया गया था (चित्रा 3)। पत्रिका में प्रकाशित हाल के शोध के परिणामों को "जर्मन लागू किया रसायन विज्ञान" (Angew। केम। इंट। एड। 2018, DOI : 10.1002 / anie.201802441)।
इसी समय, आदेश कार्बन अंक प्रणाली कमरे के तापमान पर लंबे जीवनकाल स्फुरदीप्ति का कारण स्पष्ट करने के लिए में, चरणबद्ध हीटिंग विधि द्वारा लंबे समय तक रहा स्फुरदीप्ति को फॉस्फर से तैयार कार्बन सामग्री का एक संक्रमण बिंदु को प्राप्त करने के (180 ℃ और 280 डिग्री।] सी), और उसके अनुसार आगे के अध्ययन विनिर्माण प्रक्रिया में कार्बन संरचनात्मक परिवर्तन बिंदु के इस प्रकार के और कमरे के तापमान पर लंबे जीवनकाल स्फुरदीप्ति कारण हो सकता है। उत्पाद एक अपेक्षाकृत कम हीटिंग के तापमान पर, प्राप्त दो चरणों में गरम किया जाता है के लक्षण वर्णन के आकलन के परिणाम (180 [डिग्री।] सी), कच्चे माल के अणु ( ethylenediamine / फॉस्फोरिक एसिड के साथ ethanolamine) मुख्य रूप से निर्जलीकरण संक्षेपण, बहुलकीकरण और अन्य रासायनिक (लंबे समय तक रहा स्फुरदीप्ति उत्सर्जन के बिना) प्रतिक्रियाओं, प्रतिदीप्ति और एक बहुलक बढ़ाया प्रतिदीप्ति सिद्धांत crosslinking द्वारा एक कार्बन डॉट संरचना crosslinking; बिंदु फॉस्फर कार्बन से उच्च तापमान पर प्रोसेसिंग (280 डिग्री।] सी), बहुलक संरचना एक और निर्जलीकरण कार्बाइड होता है शामिल हैं, एक रासायनिक फॉस्फर डॉट के कार्बन उत्सर्जन विशेषताओं के साथ प्रतिक्रिया crosslinking। वे अनुमान लगाया कि स्फुरदीप्ति उत्सर्जन उच्च तापमान उपचार के कारण मुख्य रूप से है (280 ℃ ) संक्रमण के माध्यम से नि: शुल्क रोटेशन दबाने से एक अधिक घने संरचना उत्पन्न करने के लिए, कण भीतर हाइड्रोजन बांड के गठन के पक्ष में हैं, और आगे और nonradiative luminophores शामिल स्थिर त्रिक उत्तेजित अवस्था, कुशल स्फुरदीप्त उत्सर्जन में जिसके परिणामस्वरूप। इसके अलावा, तुलनात्मक अनुभव बताता है कि एन, पी doped emitter कार्बन सूत्री प्रणाली के लंबे जीवन के प्रकार में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
इस काम के लिए न केवल आगे पीढ़ी और लंबे समय तक रहा स्फुरदीप्ति उत्सर्जन प्रकार कार्बन अंक प्रणाली की संभावित स्रोतों की प्रक्रिया को वर्णन करने के लिए, लेकिन यह भी पहली बार एक उत्तेजना उत्तरदायी सामग्री एक गर्मी पैदा करने स्फुरदीप्ति हो रही है। इस विशिष्ट विशेषता (फ्लोरोसेंट सामग्री के साथ है एक लंबे समय से जीवन स्फुरदीप्त सामग्री में हीटिंग कमरा), चित्रा 4 उच्च स्तरीय सुरक्षा और सूचना सुरक्षा क्षेत्रों में अपनी क्षमता अनुप्रयोगों () का पता लगाने के। हाल के शोध के परिणामों को पत्रिका "उन्नत सामग्री" (अभिभाषक। मेटर में प्रकाशित।, 2018, 1,800,783)।
अधिक काम राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, केसी वोंग शिक्षा फाउंडेशन और चोंगकिंग स्नातक नवीन परियोजनाओं झेजियांग प्रांत, Ningbo शहर कोष, प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया।
(बाएं) अंजीर बिंदु 1 का PVA कार्बन मिश्रित फिल्म की तैयारी, फॉस्फर नीचे-रूपांतरण प्रतिदीप्ति उत्सर्जन घटना त्रिक के साथ; (दाएं) सुरक्षा स्याही त्रिक के संभावित आवेदन का प्रदर्शन
तैयारी 2 कार्बन अंजीर बिंदु और सहसंयोजक पानी में बाध्यकारी nSiO2 लंबे जीवनकाल उत्सर्जन dispersible (Rhodamine बी (RhB) एक नियंत्रण समाधान के रूप में उत्सर्जन विशेषता)
चित्र 3 बिंदु ग्राम Luminescent गुण पर कमरे के तापमान स्फुरदीप्ति कार्बन कुशल, लंबे जीवन की तैयारी और लंबे जीवन
अंजीर 4 (हेयर ड्रायर गर्म करके एक थर्मल प्रतिक्रिया स्फुरदीप्ति कार्बन स्याही सुरक्षा और सूचना के संरक्षण के क्षेत्र में अपनी क्षमता अनुप्रयोगों डॉट होने
