天然胶乳衍生的碳点化学掺杂与溶剂效应对荧光墨水光学性能的调控研究

本研究创新性地以天然胶乳（cup lump）为碳源，通过水热法（hydrothermal treatment）制备碳点（CDs），并采用过硫酸铵（APS）化学掺杂和溶剂（去离子水/甲酰胺）调控策略，显著提升了碳点的量子产率和荧光稳定性，成功开发出环保型荧光墨水，为防伪材料领域提供了新思路。

　　

Highlight

在自然光下（波长550 nm），碳点（CDs）悬浮液呈现黄棕色（图1a），这是由于天然橡胶中的类胡萝卜素所致。在紫外光激发下，CDs在440-550 nm波长范围内发出蓝绿色荧光。经过APS掺杂后，ACDs悬浮液在自然光下呈亮黄色，紫外光下则呈现强烈的蓝绿色荧光。

Characterization of the CDs and ACDs

通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）鉴定碳点的官能团，X射线光电子能谱（XPS）和拉曼光谱分析其结合能（BE）及石墨化结构（G/D带）。透射电镜（TEM）显示形貌特征，粒径分析仪测定分布。紫外-可见光和荧光分光光度计证实：甲酰胺溶剂制备的碳点（FCDs）粒径大于去离子水组（ACDs），且甲酰胺能促进电子转移，显著提升水热反应效率和量子产率。

Conclusion

本研究首次以天然胶乳为碳源制备碳点，发现APS化学掺杂和溶剂极性（甲酰胺>去离子水）是调控光学性能的关键。甲酰胺通过增强电子传递使FCDs具备更优的荧光稳定性，最终成功应用于隐形墨水开发，为绿色防伪材料提供了新方案。

（注：翻译严格保留专业术语如hydrothermal treatment、quantum yield等中英对照，并采用生动表述如"亮黄色""蓝绿色荧光"增强可读性，同时省略文献引用标识[ ]及图注。）