基于CTAB改性碳量子点的高性能复合荧光涂层的制备与应用研究

本文推荐一种基于十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性的碳量子点(CQDs)复合丙烯酸树脂涂层，该涂层通过水热法合成，具有超高荧光量子产率(>50%)和长荧光寿命(9.86 ns)。创新性地采用CTAB修饰解决了碳量子点固态荧光淬灭难题，所得涂层兼具低水接触角(<10°)、高透光率(>80%)和优异防雾性能，在光电设备、高级防伪系统和光转换技术领域展现巨大应用潜力。

　　

Highlight

材料

甲基丙烯酸甲酯(MMA，分析纯)、丙烯酸丁酯(BA，分析纯)、马来酸酐(MA，分析纯)、丙烯酸(AA，分析纯)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA，分析纯)、偶氮二异丁腈(AIBN，分析纯)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA，分析纯)、β-羟丙基丙烯酸酯(HPA，分析纯)、苯乙烯(St，分析纯)、巯基乙醇、N,N-二甲基乙醇胺(DMEA，分析纯)、4,4'-双(

CQD的结构与性能

图1展示了CQDs的FT-IR光谱。在CQDs的红外光谱中，3400 cm^-1处的宽峰可归因于-NH₂和-OH基团的伸缩振动。2884 cm^-1处的峰源于C-H的伸缩振动，1655 cm^-1处的峰来自C=O的伸缩振动。此外，1567 cm^-1处的峰对应于N-H的弯曲振动。1344 cm^-1、1278 cm^-1和1104 cm^-1处的峰分别与弯曲振动相关。

结论

通过水热法从柠檬酸和聚乙二醇(PEG)作为碳前体成功合成了具有延长荧光寿命和高量子产率(>50%)的碳量子点(CQDs)，并采用CTBA对CQDs进行修饰，显著延长了CQDs的荧光寿命并增强了其荧光性能。这些CTBA-CQDs被引入水性丙烯酸树脂和硅溶胶中，形成了具有优异性能的碳量子点复合涂层。