نبوبو انسٹی ٹیوٹ انسٹی ٹیوٹ، کمرہ کے درجہ حرارت پر کاربون کی بنیاد پر نینو-لوئینسینٹس مواد طویل زندگی کی زندگی کا کنٹرول اور ترقی کی سیریز کی درخواست

وجہ منفرد چمکیلی شعاعوں مواد کے اخراج کے عمل کو کمرے کے درجہ حرارت پر طویل زندگی وسیع پیمانے تاہم، گزشتہ چند عشروں طویل زندگی روشنی اتسرجک مواد کے درجہ حرارت کو تیار کرنے وغیرہ optoelectronic آلات، نظری سیکورٹی، کیمیائی / حیاتیاتی سینسر، وقت پر حل کر لیا امیجنگ، کی نئی نسل کے میدان میں استعمال کیا جاتا ہے (چھوٹے نامیاتی سالمات، منتقلی دھات احاطے اور نادر زمین کی بنیاد پر طویل afterglow کے مواد بھی شامل ہے) عام طور پر، پیچیدہ تیار صاف کرنے کے عمل مہنگی اغاز مواد، ممکنہ وینکتتا یا لمبی زندگی اور دیگر کوتاہیوں. اس طرح، آسان تیاری کی ترقی پیدا کرنے کے لئے سخت حالات کی ضرورت ہوتی ہے ایک طویل زندگی مواد کے ساتھ اقتصادی لاگت، کم وینکتتا، اور عام ماحول اور حالات کے تحت مسئلے کو حل کرنے کے لئے ایک فوری ضرورت ہے تحقیق کے میدان کی طرف سے خارج کیا جاتا ہے.

کاربن کی بنیاد پر روشنی اتسرجک مواد (کاربن) پوائنٹس عمل ایک مصفا، مستحکم photophysical اور کیمیائی خصوصیات، اخراج خواص سایڈست، آسان ترمیم تقریب کی تیاری آسان ہے کے بعد سے، چمکیلی شعاعوں مواد کی ایک نئی کلاس حالیہ برسوں میں تیار کر رہے ہیں، اور ایک پانی گھلنشیل ہے biocompatible اچھے اور دیگر فوائد، 2004 کے بعد بڑے پیمانے پر تشویش محققین ہو پایا گیا، اور کیمیائی / حیاتیاتی سینسنگ کے بہت سے شعبوں، حیاتیاتی امیجنگ، طبی تشخیص اور علاج کے، photocatalytic کے اور فوٹوولٹک آلات، وغیرہ میں عظیم صلاحیت ایپلی کیشنز کا مظاہرہ کیا تاہم، تحقیق جو ریسرچ اور تیاری مائدیپتی خصوصیات، luminescence کی طریقہ کار اور اس طرح کے مواد کی ممکنہ ایپلی کیشنز کے قوانین پر توجہ مرکوز حالیہ برسوں میں، اس کی تحقیق کے طویل زندگی روشنی اتسرجک خواص اب بھی نسبتا محدود ہے.

مزید کہا کہ کاربن نقطہ کی درخواست کے علاقوں کو بڑھانے اور تحقیق کمرے کے درجہ حرارت طویل زندگی روشنی اتسرجک مواد کے میدان میں موجودہ مسائل کو حل کرنے کے لئے، 2015 کے بعد سے کے لئے، مواد ٹیکنالوجی انجینئرنگ کے ننگبو ادارے، کمرے کے درجہ حرارت، طویل زندگی کاربن پوائنٹس کے ارد گرد چینی اکیڈمی آف سائنسز کے Linheng وی چیانگ کائی ڈاکٹریٹ ریسرچ گروپ اخراج کنٹرول اور درخواست کے کام کا ایک سلسلہ شروع کیا تھا.

ابتدائی جائزوں ان کی طرف سے کہ ریسرچ گروپ کا مظاہرہ کیا، اور ایک دو فوٹون مائدیپتی اخراج خصوصیت نقطہ کاربن phenylenediamine تیار کاربن ذریعہ (Angew. انگریزی. تعاملی ایڈ.، 2015، 54، 5360-5363) پر مبنی تھی. 2015 سال polyvinyl شراب (PVA) کے احاطے، بات چیت کے کاربن کی سائٹ پر PVA کا انو کے درمیان ہائیڈروجن بانڈ، کاربن حوصلہ افزائی triplet ریاست تابکاری، کمپن اور triplet excitons مستحکم غیر radiative ٹرانزیشن کی گردش کا مرکز نقطہ دبانے، کاربن کی ایک درجہ حرارت نقطہ حاصل کرنے کے لئے ، سب سے پہلے سیکورٹی سیاہی triplet میں ان کے ممکنہ ایپلی کیشنز کے طور پر کاربن ٹرپل پوائنٹس کی اخراج کی خصوصیات (اوپر اور نیچے مائدیپتی اور phosphorescence تبادلوں) رپوٹ طویل زندگی phosphorescence اخراج. کاربن پابند سائٹ خود دو فوٹون مائدیپتی کے چمکیلی شعاعوں کی خصوصیات ہیں (تصویر 1) جرنل میں شائع متعلق کام VIP اور کا احاطہ کے کاغذات کی تشکیل کے لئے (Angew. انگریزی. تعاملی ایڈ. 2016، 55، 7231-7235) "جرمن کیمسٹری درخواست دی".

ایک طویل زندگی کاربن نکاتی درجہ حرارت phosphorescence اخراج کو حاصل کرنے کے لئے مندرجہ بالا کام کرتے ہوئے، لیکن صرف خشک ٹھوس ریاست منایا گیا میں یہ نقصان پہنچا جا رہا ہے کے لئے حساس پانی کے انووں کی ہائیڈروجن تعلقات کی وجہ سے ہے، یہ ایک کاربن بازی نقطہ حاصل نہیں کر سکتے طویل اخراج زندگی. درخواست رینج RT طویل زندگی کاربن اخراج نقطہ کو بڑھانے کے لئے ہے، وہ 2016 میں جدید ہیں covalent بانڈ حوصلہ افزائی ریاست خیال کاربن مستحکم مقررہ نقطہ آسانی سے منتشر (اس کے بجائے معمول کا ہائیڈروجن بانڈ) کا استعمال کرتے ہوئے کی تجویز پانی nanosilica (nSiO2) ہائیڈروجن بانڈ کے مقابلے میں ایک مضبوط بات چیت، اور آسانی سے تباہ کر دیا نہیں کاربن nSiO2 کے پابند نقطہ، پہلی بار کے ایک پانی بازی میں نظام کے حالات کے تحت ایک طویل زندگی روشنی اتسرجک نقطہ سی کے ساتھ کووالانٹ تعلقات کی وجہ سے سطح (2) اس کے علاوہ، ایک مضبوط کووالانٹ تعاملات کے بعد سے، اس طرح کے نقطہ سی کے پرجوش singlet ریاست کم ہے اور بینڈ کے فرق (ΔEST) triplet ریاست کے درمیان، نمائش کے مواد کے نظام کی مزید ثبوت ہے کہ طویل زندگی تاخیر مائدیپتی اخراج مبنی ہے، لیکن فاسفر کی روشنی اتسرجک حصہ اختلاط اجزاء پر مشتمل ہے. آخر میں، نظام کی طویل زندگی روشنی اتسرجک خواص کے استعمال آبی بخارات کم ہے کی خصوصیات، اور کاربن جامع ہائیڈروجن PVA کا پابند نقطہ پر اثر انداز پراپرٹیز نقصان پہنچا پانی وانپ، نمی حساس معلومات ایک سے زیادہ خفیہ کاری ایپلی کیشنز جریدے "کیمیائی مواد" میں شائع متعلق کام کو حاصل کرنے کے لئے. (انگریزی. میٹر. 2017، 29، 4866؟ 4873).

ٹھوس ریاست کاربن اور طویل رہنے کے اخراج کے ماحول کے پانی بازی، لیکن جس کے حصول کے لئے گزشتہ کام نقطہ اگرچہ بنیادی طور پر کسی حد تک ان کے عملی کی درخواست اور لچک کی گنجائش کو محدود کر دیتی ہے جس میں دیگر مواد کے ساتھ جامع، پر مبنی ہیں، لہذا نقطہ کاربن ترقی خود ایک طویل زندگی اخراج کی خصوصیات کے لئے ایک کمرے کے درجہ حرارت ہے انتہائی اہمیت کی حامل، متعلقہ تحقیقی روایت کمرے کے درجہ حرارت phosphorescence مواد کے ساتھ، 2017 ء سے ہے کہ وہ قیاس آرائی، مندرجہ ذیل شرائط کے ہونے کی توقع کر رہے ہیں تو نقطہ کاربن تیار لمبی زندگی روشنی اتسرجک خواص :. ① ② کاربن آکسیجن امیر پوائنٹ (C = O اور OH)، ن؛ نقطہ کاربن ایک امورفووس ساخت یا ایک پالیمر، ایسی میٹرکس روشنی اخراج ڈھانچے کو اس کے مؤثر تنہائی، مقررہ، غیر radiative عمل کے مرکز میں شامل کیا جا سکتا ہے کے طور پر دبا دیا جاتا ہے (C = ن اور NH2) یا halogen (بی آر، میں) فعال گروپ، ممکنہ اخراج کے مرکز کے طور پر ایک طرف ان گروہوں، ایک مؤثر ہائیڈروجن یا halogen بانڈ، مزید پرجوش triplet مستحکم کرنے جبکہ؛ ③ کاربن سائٹ مشتمل B، N، P یا ایک halogen عنصر کے ساتھ doped، ان عناصر intersystem حوصلہ افزائی ریاست کو پار کرنے اور زیادہ ٹرپل فروغ دینے بڑھانے کے لئے، مضبوط سپن مدار یوگمن دلانا کر سکتے ہیں ریاست پیدا.

مندرجہ بالا خیال کی بنیاد پر، TF مائکروویو شعاع ریزی گرمی علاج کا طریقہ ethanolamine پانی فاسفوری ایسڈ حل، گیا ہے ایک طویل زندگی کاربن کے کمرے کے درجہ حرارت phosphorescence اخراج نقطہ پر حاصل کی جاتی ہے (1.46 سیکنڈ دستیاب زیادہ سے زیادہ 10 سیکنڈ). مزید مطالعہ کہ کاربن نکاتی دکھایا گیا ہے ایک امورفووس ساخت، ذرات کی موجودگی ہائیڈروجن تعلقات گروپوں میں پیدا کیا جا سکتا ہے اور N، P وجہ عنصر-doped کاربن سائٹ phosphorescence طویل زندگی کمرے کے درجہ حرارت پیدا ہو سکتا ہے. اس کام موثر (کاربن کی خصوصیات کے بارے میں نقطہ اتسرجک طویل زندگی روشنی کے تبادلوں حاصل 70٪) اور آسان (5 منٹ مائکروویو ہیٹنگ)، چنا (2.8g) تیار کیا گیا تھا (چترا 3). جریدے میں شائع حالیہ تحقیق کے نتائج (Angew. انگریزی. تعاملی ایڈ. 2018، DOI "جرمن کیمسٹری درخواست دی" : 10،1002 / anie.201802441).

ایک ہی وقت میں، کمرے کے درجہ حرارت پر کاربن پوائنٹ سسٹم طویل زندگی phosphorescence کی وجہ واضح کرنے کے لئے، stepwise ہیٹنگ طریقہ کی طرف سے طویل رہنے phosphorescence کرنے فاسفر سے تیار کاربن مواد کی منتقلی نقطہ (180 ℃ اور 280 ڈگری سی.]) حاصل کرنے کے لئے، اور اس کے مطابق مزید مطالعہ مینوفیکچرنگ کے عمل میں کاربن سنرچناتمک تبدیلی پوائنٹ کی اس قسم اور کمرے کے درجہ حرارت پر طویل زندگی phosphorescence سبب ہو سکتا ہے.، حاصل کردہ ایک نسبتا کم گرم درجہ حرارت میں دو مراحل میں گرم کیا جاتا ہے مصنوعات کی کی خصوصیات کا تخمینہ کے نتائج (180 [ڈگری.] C)، خام مال کی انو ( ethylenediamine / فاسفوری ایسڈ کے ساتھ ethanolamine) بنیادی طور پر پانی کی کمی سنکشیپن، polymerization کے اور دیگر کیمیائی رد عمل، مائدیپتی اور بہتر مائدیپتی اصول کراس منسلک کی طرف سے ایک کاربن ڈاٹ ڈھانچہ تعلقات ایک پالیمر کراس منسلک (طویل رہنے phosphorescence اخراج کے بغیر)؛ نقطہ فاسفر کاربن زائد اعلی درجہ حرارت پر پروسیسنگ (280 ڈگری.] C)، پالیمر کی ساخت کو مزید موری کاربائڈ وقت ہوتی ہے پر مشتمل ہے، فاسفر ڈاٹ کے کاربن اخراج کی خصوصیات کے ساتھ رد عمل کراس منسلک ایک کیمیکل ہے. وہ phosphorescence اخراج اعلی درجہ حرارت کے علاج کی وجہ سے بنیادی طور پر ہے کہ کررہا (280 ℃ ) منتقلی کے ذریعے مفت گردش دبانے کی طرف سے ایک زیادہ گھنے ساخت پیدا کرنے کے لئے، ذرہ اندر ہائیڈروجن بانڈ کی تشکیل کے حق میں، اور مزید اور nonradiative luminophores مشتمل مستحکم triplet پرجوش ریاست، موثر Phosphorescent کی اخراج کے نتیجے میں. اس کے علاوہ، تقابلی تجربات N، P doped Emitter کی کاربن نکاتی نظام کی طویل زندگی کی قسم میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے کہ دکھاتے ہیں.

یہ کام نہ صرف مزید نسل اور طویل رہنے phosphorescence اخراج کی قسم کاربن پوائنٹ سسٹم کے ممکنہ ذرائع کا عمل وضاحت کرنے کے لئے، لیکن یہ بھی پہلی بار ایک محرک ذمہ دار مواد ایک گرمی پیدا phosphorescence تعلق. اس مخصوص خصوصیت (فلوروسینٹ مواد کے ساتھ ہے ایک طویل زندگی Phosphorescent کی مادی میں ہیٹنگ کے کمرے)، اعلی سطحی سیکورٹی اور معلومات کے تحفظ کے شعبوں میں اس کے ممکنہ ایپلی کیشنز (چترا 4) دریافت کرنے. حالیہ تحقیق کے نتائج جریدے "اعلی درجے کے مواد" (ADV. میٹر میں شائع.، 2018، 1800783).

مزید کام کی قومی قدرتی سائنس فاؤنڈیشن کے سی وونگ ایجوکیشن فاؤنڈیشن اور چونگ جدید منصوبوں گریجویٹ Zhejiang صوبے، ننگبو شہر فنڈ کے قدرتی سائنس فاؤنڈیشن کی طرف سے حمایت کی گئی تھی.

شکل 1 (بائیں) کاربن ڈاٹ اور اوپر - نیچے تبادلوں کی بہبود اور فاسفورسسنس پیویی جامع فلموں کی ٹرپل اخراجات؛ (دائیں) ٹرپل اینٹی جعلی سازی سیاہی کی ممکنہ درخواست

شکل 2 2 طویل زندگی زندگی luminescence حاصل کرنے کے لئے nSiO2 کے ساتھ کاربن کے نقطوں اور ان کے لالچ کے تعلقات کی تیاری ہے کہ پانی میں منتشر کیا جا سکتا ہے (RhB آلوس حل ایک کنٹرول کے طور پر luminescent خصوصیات)

نمبر 3 اعلی الٹرا موثر، گرام کی تیاری اور الٹرا لمبے رہنے والے کمرے کے درجہ حرارت فاسفورسنٹ کاربن کے نقطہ نظر کی لمبی زندگی luminescent خصوصیات.

فاسفورسسینس اور معلومات کے تحفظ اور مخالف جعلی سازی میں ان کی ممکنہ ایپلی کیشنز کے لئے تھرمل ردعمل کے ساتھ شکل 4 کاربن نقطہ نظر