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  碳點(diǎn)室溫磷光材料具有優(yōu)異光穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性，在防偽、加密、傳感、生物成像等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。與有機(jī)室溫磷光材料和聚合物室溫磷光材料類似，碳點(diǎn)的系間竄躍效率低，非輻射弛豫速率快，其磷光發(fā)射壽命較短，效率較低，發(fā)光顏色單一。因此，開(kāi)發(fā)長(zhǎng)壽命且具有動(dòng)態(tài)發(fā)光性能的碳點(diǎn)室溫磷光材料引起了國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。近期，重慶理工大學(xué)楊朝龍教授團(tuán)隊(duì)受邀在《Small》上發(fā)表了一篇題為“Long-Lived Dynamic Room Temperature Phosphorescence from Carbon Dots Based Materials”的綜述性論文，文章對(duì)近年來(lái)有關(guān)碳點(diǎn)@基體復(fù)合材料、無(wú)基體碳點(diǎn)和聚合物碳點(diǎn)室溫磷光材料的研究進(jìn)展進(jìn)行了詳細(xì)的綜述和討論，著重對(duì)制備具有超長(zhǎng)壽命、多色的碳點(diǎn)室溫磷光材料的策略進(jìn)行介紹。此外，論文還介紹了碳點(diǎn)室溫磷光材料在防偽、加密、傳感和生物成像等領(lǐng)域的代表性應(yīng)用。文章的最后，作者對(duì)碳點(diǎn)室溫磷光材料的未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行了探討，指出開(kāi)發(fā)具有紅光和近紅外發(fā)光的長(zhǎng)壽命碳點(diǎn)室溫磷光材料是重要的發(fā)展方向之一。王凱悌副教授為該論文第一作者，王凱悌副教授和楊朝龍教授為該論文共同通訊作者。 

圖1 近年來(lái)碳點(diǎn)室溫磷光材料的發(fā)展方向

  文章指出，將碳點(diǎn)分散到基體中，利用基體的剛性環(huán)境抑制非輻射弛豫過(guò)程，能夠有效提高碳點(diǎn)的室溫磷光壽命。根據(jù)基體結(jié)構(gòu)及其與碳點(diǎn)之間的相互作用不同，常見(jiàn)可構(gòu)筑剛性環(huán)境的相互作用有氫鍵作用、共價(jià)鍵作用以及有機(jī)無(wú)機(jī)雜化體系中的離子簇作用和空間禁錮作用。對(duì)于無(wú)基體的碳點(diǎn)材料，則需要在炭化過(guò)程中在碳點(diǎn)內(nèi)部形成剛性的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)室溫磷光的發(fā)射。策常見(jiàn)的策略有CEE略、π-聚集策略、能量轉(zhuǎn)移策略等。另外，賦予碳點(diǎn)多色和動(dòng)態(tài)發(fā)光特性，可以通過(guò)引入雜原子或利用碳點(diǎn)-基體能量轉(zhuǎn)移策略實(shí)現(xiàn)。

  由于碳點(diǎn)材料獨(dú)特的室溫磷光性能，以及優(yōu)異的光穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、生物相容性和低生物毒性，碳點(diǎn)材料在防偽、信息加密、傳感、檢測(cè)、生物標(biāo)記和成像等領(lǐng)域均展現(xiàn)了極大的應(yīng)用前景。 

圖2 多色發(fā)光的長(zhǎng)壽命攤點(diǎn)室溫磷光材料代表性成果 

圖3 無(wú)基體碳點(diǎn)室溫磷光材料的代表性成果

 圖4 碳點(diǎn)室溫磷光材料的代表性應(yīng)用

  論文原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202206429