Prog. Solid. State Ch. 综述：碳点的固态荧光

近年来，碳点（CDs）由于其优越的光致发光特性受到了广泛的关注，并在光电器件、能源转换与存储、生物成像与传感等领域取得重大应用进展。然而，聚集诱导淬灭效应（ACQ）严重阻碍了碳点在固态器件化过程中的应用。

近日，意大利CR-INSTM萨萨里大学纳米科技实验室在期刊“Progress in Solid State Chemistry”上发表了题为“Fluorescent Carbon Dots in Solid-State: from Nanostructures to Functional Devices”的综述文章，其中第一作者为任俊凯（Junkai Ren），通讯作者为易诺晨教授（Prof. Plinio Innocenzi）。

图1. 碳点的固态化过程

该文章总结了实现碳点在器件中应用的方法，目前主要分为：（1）抗自猝灭固态碳点制备；（2）将碳点分散在固体基质中，包括传统的高分子聚合物和硅烷凝胶玻璃，（3）以及层状材料、小分子、无机盐、金属氧化物等非传统材料。其中，碳点在固体基质中的掺杂可以进一步分为（2.1）简单的物理混合和（2.2）实现均匀共聚的化学掺杂。文章总结了各种方法的技术手段和优缺点，并对不同的方法做了深入比较。文章最后指出，目前对固体基质的化学环境如何影响碳点的光学性能仍然缺乏深入探索，而这一机理的理解将有利于充分发挥碳点在固态器件化过程中的定向应用。

图2. 碳点分散在高分子基质中

图3. 碳点分散在硅烷基质中

图4. 碳点分散在层状材料中

图5. 碳点分散在无机盐和金属氧化物中

原文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0079678620300285

通讯作者简介

易诺晨教授毕业于帕多瓦大学物理系，现在为萨萨里大学教授、英国皇家化学会会士，发表论文280多篇，出版专著10本。2010-2018年期间，担任意大利驻华大使馆科学参赞。除了科学研究外，他始终保持多学科视野，热衷于研究科学与艺术间的联系，并担任意大利广播电视公司和日本NHK电视台“达·芬奇纪录片”的顾问。2018年，出版了《列奥纳多身后的创新者》（The Innovators Behind Leonardo, Springer出版社），讲述科技领域的文艺复兴；2019年，出版了《达·芬奇笔下的她》（Secrets of Leonardo’s Women, 湖南美术出版社），是以达·芬奇画中所有女性为主题艺术史、科技史与文化史的视觉读物。

本文由作者团队供稿。