具有聚集诱导发光特性的多色荧光碳点在指纹提取与光转换中的应用研究

本文推荐：研究者创新性地以双(2-羧基苯基)二硫醚(DTSA)为碳源，通过三种氨基酸掺杂成功制备了具有聚集诱导发光(AIE)特性的多色荧光碳点(CDs)。该研究解决了碳点聚集导致猝灭(ACQ)的行业难题，通过分子内π-π*堆积作用促进电子转移，显著增强固态荧光。所开发的黄/橙/红三色CDs在指纹提取和LED光电器件中展现出重要应用价值，为功能化碳点的设计提供了新思路。

　　

Highlight

Characterization of CDs

首先通过高分辨透射电镜(HR-TEM)对三种碳点进行形貌结构分析。结果显示所有CDs均呈现球形、均匀且分散良好的颗粒特征（图2）。从Y-CDs到R-CDs的平均粒径分别为1.78 nm、3.31 nm和3.95 nm（图S1），符合高斯分布规律。所有CDs均观察到0.21 nm的特征晶格条纹，对应于石墨的(100)晶面，表明这些碳点具有高度结晶的石墨结构。

Conclusion

成功以DTSA和三种氨基酸为原料制备出具有AIE特性且荧光颜色各异的三类碳点。在DMSO溶液中均显示蓝/青色荧光，而固态下分别呈现黄/橙/红色荧光。通过DMSO/水混合体系及不同溶剂的荧光测试验证了AIE机制，研究表明S-S键的存在和芳香环分子内旋转受限导致的π-π*堆积相互作用，促进了电子向富电子表面官能团的转移，从而增强固态荧光并诱导AIE效应。