宁波材料所在碳基荧光纳米材料研究中取得进展

　　多色荧光材料，特别是单一波长可激发的三原色（红、绿、蓝）荧光材料在诸如生物成像、化学传感、全色显示及LED等领域具有非常重要的应用价值。目前市场上多色荧光材料主要以半导体/稀土/过渡金属基荧光粉、有机荧光染料及半导体量子点为主，但这些材料均具有制备过程繁杂、成本高、光稳定性差或较高的毒性等缺点。碳基荧光纳米材料是近年来出现的一类新型荧光材料，由于具有优异的发光特性（如耐光漂白、非闪烁、发射波长可调、具有上转换发光等）、良好的生物相容性、低毒性及原料廉价易得、制备过程简单的优点，受到了越来越多科研人员的关注和兴趣。

　　尽管碳基荧光纳米材料相关的研究近些年取得了很多重要的进展，然而在对其发光性能调控方面仍有很有问题亟待解决：目前报道的碳基荧光纳米材料主要以蓝光到绿光发射为主，长波长（黄到红光区）发射产物的制备还非常有限；还没能实现单一波长可激发的多色碳基荧光纳米材料的制备；激发波长依赖性是碳基荧光纳米材料非常重要且有意义的特点之一，但目前报道的例子通常表现为其荧光发射强度随激发波长的移动明显降低，因此还不能称为真正的激发波长依赖性。

　　针对以上问题，中国科学院宁波材料技术与工程研究所的科研人员最近在单一波长可激发的多色碳基荧光纳米材料制备方面取得进展，发现通过简单的溶剂热反应可以将苯二胺的三种同分异构体转化为单一紫外光可激发的三原色（红、绿、蓝）荧光碳基纳米材料。这三种材料不但在溶液中表现出单一波长可激发的三原色荧光发射行为(图b)，同时在柔性全色发光薄膜以及多色生物成像方面也具有潜在的应用价值（图c）。该相关研究成果最近被《德国应用化学》（并被选为“Hot Paper”）接受发表（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, DOI: 10.1002/anie.201501193）。

　　以上研究得到了国家自然科学基金（21277149）、浙江省自然科学基金（LR13B050001）以及宁波市创新团队（2014B82010）等项目的支持。

a) 苯二胺三种同分异构体制备单一紫外光可激发的三原色碳基荧光纳米材料； b) 三原色碳基荧光纳米材料分散在乙醇溶液中及在紫外光(365 nm)照射下图片； c) 三原色碳基荧光纳米材料制备的三原色荧光薄膜(左)、全色荧光薄膜色坐标(中)，及单一波长(405 nm)激发的细胞成像图(右)。