氟硅纳米颗粒封装碳点构建紫外-蓝光转换超疏水自清洁农用涂层

本研究通过共水解TEOS和POTS一步法合成封装碳点(CDs)的氟硅纳米颗粒(POS-SiO2-CDs)，结合环氧树脂构建兼具光转换(UV-to-blue，量子产率22.15%)与超疏水性能(WCA 155°，SA<5°)的透明农用涂层，其优异的机械稳定性、自清洁性和80.1%可见光透过率为设施农业提供了创新解决方案。

　　

Highlight

本研究亮点在于通过简易喷涂工艺构建多功能农用涂层：

1. 1.

   首创将碳点(CDs)封装于氟化硅纳米颗粒(POS-SiO₂-CDs)实现固态荧光增强（量子产率从0.06%提升至22.15%）

2. 2.

   涂层具有"双抗"特性：超疏水（接触角155°）与抗污性能

3. 3.

   突破性实现80.1%可见光透过率与稳定蓝光发射的完美平衡

Characterization of POS-SiO₂-CDs

通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察到粒径约50nm的均匀纳米颗粒（图2a-d），傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实成功构建Si-O-Si网络结构。X射线光电子能谱(XPS)显示氟元素成功修饰表面，这是实现超疏水性的关键。

Conclusion

该研究突破传统多层结构设计，通过单层喷涂即获得：

• 卓越机械稳定性（环氧树脂增强）

• 柔性适配各种基材（PE膜/玻璃）

• 规模化生产潜力（无需复杂修饰）

为智能农业薄膜开发提供全新范式，未来可拓展至抗冻、防雾等场景。

（注：翻译严格遵循：1.专业术语标注英文缩写 2.保留^{/_{格式 3.去除文献标识 4.采用生动表述如"双抗特性""完美平衡"等 5.分段呈现逻辑层次）}}