ชีวิตยาวที่อุณหภูมิห้องเนื่องจากขั้นตอนการปล่อยก๊าซเรือนกระจกวัสดุที่ไม่ซ้ำกันเรืองแสงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเขตของรุ่นใหม่ของอุปกรณ์ optoelectronic, การรักษาความปลอดภัยแสงเคมี / เซ็นเซอร์ทางชีวภาพ, การถ่ายภาพเวลาแก้ไข ฯลฯ แต่ไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาในการพัฒนาอุณหภูมิวัสดุแสงชีวิตยาวเปล่ง (รวมทั้งโมเลกุลของสารอินทรีย์ขนาดเล็กเชิงซ้อนโลหะการเปลี่ยนแปลงและวัสดุสายัณห์ยาวที่หายากแผ่นดิน-based) โดยทั่วไปมีความซับซ้อนกระบวนการทำให้บริสุทธิ์เตรียมที่ต้องใช้วัสดุที่เริ่มต้นที่ราคาแพงเป็นพิษที่มีศักยภาพหรือสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยในการผลิตชีวิตที่ยาวนานและข้อบกพร่องอื่น ๆ. ดังนั้นการพัฒนาของการเตรียมง่าย ค่าใช้จ่ายทางเศรษฐกิจเป็นพิษต่ำและภายใต้สภาพแวดล้อมปกติด้วยวัสดุยาวชีวิตถูกปล่อยออกมาโดยสนามการวิจัยมีความจำเป็นเร่งด่วนเพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น
คาร์บอนที่ใช้วัสดุเปล่งแสง (คาร์บอน) เป็นจุดที่ได้รับการพัฒนาในปีที่ผ่านชั้นเรียนใหม่ของวัสดุเรืองแสงตั้งแต่ขั้นตอนง่ายๆคือการเตรียมบริสุทธิ์ทางแสงที่มีเสถียรภาพและคุณสมบัติทางเคมีคุณสมบัติการปล่อยก๊าซปรับฟังก์ชั่นการปรับเปลี่ยนได้ง่ายและละลายน้ำได้ทางชีวภาพ ข้อได้เปรียบที่ดีและอื่น ๆ ตั้งแต่ปี 2004 พบว่ามีนักวิจัยกังวลอย่างกว้างขวางและแสดงให้เห็นการใช้งานที่มีศักยภาพที่ดีในหลาย ๆ ด้านของสารเคมี / ชีวภาพการตรวจจับภาพทางชีวภาพ, การวินิจฉัยทางการแพทย์และการรักษาออกไซด์และแผงเซลล์แสงอาทิตย์อุปกรณ์อื่น ๆ อย่างไรก็ตามการวิจัย ซึ่งในปีที่ผ่านมามุ่งเน้นในการควบคุมของการสำรวจและการจัดเตรียมการเรืองแสงคุณสมบัติกลไกการเรืองแสงและการใช้งานที่มีศักยภาพของวัสดุดังกล่าวยาวนานคุณสมบัติเปล่งแสงจากการวิจัยยังค่อนข้าง จำกัด
เพื่อที่จะขยายพื้นที่การประยุกต์ใช้จุดคาร์บอนและแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในปัจจุบันในด้านการใช้งานได้ยาวนานวัสดุเปล่งแสงอุณหภูมิห้องวิจัยตั้งแต่ปี 2015 Ningbo สถาบันวัสดุวิศวกรรมเทคโนโลยีจีน Academy of Sciences Linheng เหว่ยเจียงไคปริญญาเอกกลุ่มวิจัยรอบอุณหภูมิห้องจุดคาร์บอนตลอดชีวิต การควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการประยุกต์ใช้เปิดตัวชุดของการทำงาน
ก่อนการศึกษาแสดงให้เห็นว่ากลุ่มวิจัยและมีสองโฟตอนเรืองแสงการปล่อยจุดลักษณะขึ้นอยู่กับคาร์บอน Phenylenediamine แหล่งคาร์บอนที่เตรียมไว้ (Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 5360-5363). 2,015 ปีโดยพวกเขา โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) คอมเพล็กซ์พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของ PVA ไปยังเว็บไซต์ของการปฏิสัมพันธ์คาร์บอนคาร์บอนปราบปรามจุดศูนย์กลางการหมุนของการเปลี่ยนผ่านการฉายรังสีการสั่นสะเทือนและแฝด excitons มั่นคงไม่ใช่รังสีตื่นเต้นรัฐแฝดเพื่อให้บรรลุจุดอุณหภูมิของคาร์บอน อายุการใช้งานนานฟอสฟอรัสปล่อยก๊าซเรือนกระจก. คาร์บอนเว็บไซต์ที่มีผลผูกพันตัวเองมีคุณสมบัติเรืองแสงของสองโฟตอนแสงแรกรายงานลักษณะการปล่อยจุดสามคาร์บอนไดออกไซด์ (บนและล่างเรืองแสงและการแปลงฟอสฟอรัส) เป็นโปรแกรมที่มีศักยภาพในการรักษาความปลอดภัยแฝดหมึก (รูปที่ 1). ที่เกี่ยวข้องกับงานตีพิมพ์ในวารสาร "เยอรมันใช้เคมี" (Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 7231-7235) ในรูปแบบวีไอพีและฝาครอบเอกสาร
ในขณะที่การทำงานดังกล่าวข้างต้นเพื่อให้บรรลุชีวิตยาวคาร์บอนจุดปล่อยก๊าซอุณหภูมิฟอสฟอรัส แต่ในสถานะของแข็งแห้งก็สังเกตเห็น. นี้เนื่องจากพันธะไฮโดรเจนของโมเลกุลของน้ำไวต่อการได้รับความเสียหายก็ไม่สามารถรับเป็นจุดกระจายคาร์บอน การปล่อยอายุการใช้งานนาน. เพื่อขยายจุดช่วงสมัคร RT ชีวิตยาวการปล่อยคาร์บอนที่พวกเขาจะเป็นนวัตกรรมใหม่ในปี 2016 เสนอโดยใช้พันธะโควาเลน (พันธะไฮโดรเจนแทนปกติ) สภาพคล่องคิดคาร์บอนจุดคงมีเสถียรภาพแยกย้ายกันไปได้ง่ายใน nanosilica น้ำ (nSiO2) พื้นผิวเนื่องจากพันธะโควาเลนต์ที่มีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งกว่าพันธะไฮโดรเจนและจุดที่มีผลผูกพันของ nSiO2 คาร์บอนไม่ถูกทำลายได้อย่างง่ายดายเป็นครั้งแรกที่มีแสงยาวนานเปล่ง C จุดภายใต้เงื่อนไขของระบบในการกระจายน้ำของ (2) ต่อเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์โควาเลนต์ที่แข็งแกร่งดังกล่าวที่รัฐเดี่ยวตื่นเต้นของจุด C จะลดลงและช่องว่างแถบ (ΔEST) ระหว่างรัฐแฝดที่เป็นหลักฐานเพิ่มเติมของระบบวัสดุจัดแสดง อายุการใช้งานนานล่าช้าปล่อยก๊าซเรือนกระจกเรืองแสงจะขึ้นอยู่ แต่ส่วนที่เปล่งแสงของสารเรืองแสงประกอบด้วยส่วนประกอบผสม. สุดท้ายการใช้งานยาวนานคุณสมบัติเปล่งแสงของระบบส่งผลกระทบต่อลักษณะของไอน้ำน้อยและจุดที่มีผลผูกพันของคาร์บอนคอมโพสิตไฮโดรเจน PVA คุณสมบัติความเสียหายไอน้ำเพื่อให้เกิดความชุ่มชื้นข้อมูลที่สำคัญหลายการใช้งานการเข้ารหัส. งานที่เกี่ยวข้องตีพิมพ์ในวารสาร "วัสดุเคมี" (Chem. Mater. 2017, 29 4866? 4873)
ในขณะที่จุดการทำงานก่อนหน้าเพื่อให้บรรลุคาร์บอนของรัฐที่มั่นคงและการกระจายน้ำของสภาพแวดล้อมการปล่อยก๊าซระยะยาว แต่ที่เป็นไปตามหลักในการประกอบกับวัสดุอื่น ๆ ซึ่งจะ จำกัด ขอบเขตของการใช้งานจริงของพวกเขาและความยืดหยุ่นที่มีขอบเขตดังนั้น การพัฒนาคาร์บอนจุดตัวเองมีอุณหภูมิห้องเป็นเวลานานลักษณะการปล่อยชีวิตมีความสำคัญมากตั้งแต่ปี 2017 กับการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับวัสดุที่อุณหภูมิห้องประเพณีฟอสฟอรัสพวกเขาคาดเดาจุดคาร์บอนเตรียมหากเงื่อนไขต่อไปคาดว่าจะเป็นตลอดชีวิตเปล่งแสงคุณสมบัติ :. ① จุดคาร์บอนมีโครงสร้างสัณฐานหรือพอลิเมอเช่นโครงสร้างปล่อยแสงเมทริกซ์อาจรวมอยู่ในใจกลางของการแยกที่มีประสิทธิภาพคงที่กระบวนการไม่ใช่รังสีที่ถูกระงับ; ②คาร์บอนออกซิเจนจุดที่อุดมไปด้วย (C = O และ OH), N (C = n และ NH2) หรือฮาโลเจน (Br, I) การทำงานเป็นกลุ่มกลุ่มเหล่านี้บนมือข้างหนึ่งเป็นศูนย์กลางการปล่อยก๊าซที่อาจเกิดขึ้นในขณะที่ไฮโดรเจนที่มีประสิทธิภาพหรือพันธบัตรฮาโลเจนเพื่อรักษาเสถียรภาพของแฝดตื่นเต้น; ③เว็บไซต์ประกอบด้วยคาร์บอน เจือด้วย B, N, P หรือองค์ประกอบฮาโลเจนองค์ประกอบเหล่านี้สามารถทำให้เกิดการมีเพศสัมพันธ์หมุนวงโคจรที่แข็งแกร่งเพื่อเพิ่ม Intersystem ข้ามไปยังรัฐที่ตื่นเต้นและอุปถัมภ์สามมากขึ้น รัฐสร้าง
บนพื้นฐานความคิดข้างต้น TF ไมโครเวฟฉายรังสีวิธีการรักษาความร้อน ethanolamine สารละลายกรดฟอสฟน้ำมีชีวิตที่ยาวนานจะได้รับ (1.46 วินาทีมองเห็นได้มากกว่า 10 วินาที) ที่อุณหภูมิห้องจุดฟอสฟอรัสการปล่อยคาร์บอน. ศึกษาเพิ่มเติมได้แสดงให้เห็นว่าคาร์บอนจุด โครงสร้างสัณฐานการปรากฏตัวของอนุภาคสามารถสร้างขึ้นในกลุ่มไฮโดรเจนพันธะและ N, P อาจจะเป็นเหตุผลที่ว่าเว็บไซต์ของธาตุคาร์บอนเจือสร้างฟอสฟอรัสชีวิตยาวที่อุณหภูมิห้อง. งานนี้ประสบความสำเร็จอย่างมีประสิทธิภาพ (การเปลี่ยนแปลงของแสงชีวิตยาวจุดเปล่งเกี่ยวกับคุณสมบัติของคาร์บอน 70%) และความสะดวกสบาย (5 นาทีความร้อนจากไมโครเวฟ) กรัม (2.8G) ถูกจัดทำขึ้น (รูปที่ 3). ผลการวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร "เยอรมันใช้เคมี" (Angew. Chem. Int. Ed. 2018 ดอย : 10.1002 / anie.201802441)
ในเวลาเดียวกันเพื่อที่จะชี้แจงสาเหตุของฟอสฟอรัสอายุการใช้งานนานที่อุณหภูมิห้องระบบจุดคาร์บอนเพื่อให้บรรลุจุดเปลี่ยนแปลงของวัสดุคาร์บอนที่เตรียมจากสารเรืองแสงที่จะฟอสฟอรัสระยะยาวด้วยวิธีการให้ความร้อนแบบขั้นตอน (180 ℃และ 280 องศา.] C) และการศึกษาต่อไปตามความเหมาะสม ประเภทของจุดเปลี่ยนแปลงคาร์บอนโครงสร้างในกระบวนการผลิตและฟอสฟอรัสอายุการใช้งานนานที่อุณหภูมิห้องอาจจะเป็นสาเหตุ. ผลการประมาณค่าของลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับจะมีความร้อนในสองขั้นตอนที่อุณหภูมิความร้อนที่ค่อนข้างต่ำ (180 [องศา.] C), โมเลกุลของวัตถุดิบ ( ethylenediamine / ethanolamine กับกรดฟอสฟ) ควบแน่นส่วนใหญ่การคายน้ำและเคมีพอลิเมอเชื่อมขวางปฏิกิริยาการเรืองแสงและพอลิเมอมีโครงสร้างคาร์บอนจุดเชื่อมขวางโดยหลักการเรืองแสงที่เพิ่มขึ้น (โดยการปล่อยฟอสฟอรัสระยะยาว) อื่น ๆ กว่าจุดคาร์บอนสารเรืองแสง การประมวลผลที่อุณหภูมิสูง (280 องศา.] C) โครงสร้างโพลิเมอร์ประกอบด้วย dewatering เพิ่มเติมเกิดขึ้นคาร์ไบด์, สารเคมีที่เชื่อมขวางปฏิกิริยาที่มีลักษณะการปล่อยก๊าซคาร์บอนของจุดสารเรืองแสง. พวกเขาสันนิษฐานว่าการปล่อยฟอสฟอรัสเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากการรักษาอุณหภูมิสูง (280 ℃ ) เพื่อสร้างโครงสร้างที่หนาแน่นมากขึ้นโปรดปรานการก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนภายในอนุภาคและต่อไปด้วยความแค้นการหมุนฟรีผ่านการเปลี่ยนแปลงและมี nonradiative luminophores แฝด Stable สภาพคล่องที่มีผลในการปล่อยก๊าซเรืองแสงที่มีประสิทธิภาพ. นอกจากนี้การทดลองเปรียบเทียบแสดงให้เห็นว่า N, P เจืออีซีแอลมีบทบาทสำคัญในการชนิดของชีวิตที่ยาวนานของระบบคาร์บอนจุด
งานนี้ไม่เพียง แต่จะแสดงให้เห็นถึงขั้นตอนต่อไปของการผลิตและแหล่งที่เป็นไปได้ของการปล่อยก๊าซชนิดฟอสฟอรัสระบบจุดคาร์บอนระยะยาว แต่ยังกระตุ้นการตอบสนองวัสดุที่มีฟอสฟอรัสที่ก่อให้เกิดความร้อน. ด้วยลักษณะ (วัสดุเรืองแสงเฉพาะนี้เป็นครั้งแรกคือ ห้องพักร้อนเป็นวัสดุเรืองแสงชีวิตยาว) ในการสำรวจการใช้งานที่มีศักยภาพในระดับสูงพื้นที่การรักษาความปลอดภัยและข้อมูลการป้องกัน (รูปที่ 4). ผลการวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร "วัสดุขั้นสูง" (Adv. Mater. 2018 1800783)
การทำงานมากขึ้นได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติธรรมชาติมูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติของจังหวัดเจ้อเจียงกองทุนเมือง Ningbo, KC วงศ์มูลนิธิเพื่อการศึกษาและฉงชิ่งจบการศึกษาโครงการนวัตกรรม
รูปที่ 1 (ซ้าย) การจัดเตรียมจุดคาร์บอนและการเปลี่ยนการเรืองแสงและการฟลูออเรสเซนต์ความสามัคคีของฟิล์มคอมโพสิต PVA (ขวา) การประยุกต์ใช้หมึกสำหรับต่อต้านการปลอมแปลงสามครั้ง
รูปที่ 2 การเตรียมจุดคาร์บอนและพันธะโควาเลนต์ของพวกเขากับ nSiO2 เพื่อให้เกิดการเรืองแสงที่มีอายุการใช้งานยาวนานซึ่งสามารถกระจายตัวในน้ำได้ (RhB เป็นสารละลายที่เป็นสารละลายเรืองแสงเป็นตัวควบคุม)
รูปที่ 3 สมบัติการเรืองแสงที่มีสมรรถนะสูงการเตรียมไวยากรณ์และการเรืองแสงที่ยาวนานของจุดคาร์บอนเรืองแสงที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลานาน
รูปที่ 4 จุดคาร์บอนที่มีการตอบสนองต่อความร้อนต่อการเรืองแสงและการประยุกต์ใช้ศักยภาพในการป้องกันข้อมูลและการต่อต้านการปลอมแปลง
