菠菜基多色发光碳点及手性荧光膜的制备与性能

多色发光碳点(CDs)在生物成像、传感、发光二极管、催化领域有着广泛的应用前景。然而,迄今为止,以生物质材料为碳源制备荧光可调的多色发光CDs仍有很大挑战。本文以天然菠菜为碳源,采用不同反应溶剂成功制备了6种单波长激发、发射波长在450~680 nm范围内的生物质碳点(BCDs),这些BCDs具有类球形形貌,可发射能覆盖整个可见光区的荧光。其中制得的蓝、黄、粉和红BCDs的平均粒径分别为2.25,4.15,1.73,7.96 nm,具有较高量子产率(12.68%~30.77%)。通过对可调BCDs的结构、组成和光学性质的分析,发现可调BCDs的荧光机理主要是碳核共轭度与表面官能团相互作用的结果。选用纤维素纳米晶(CNC)分别与B-、Y-和R-BCDs混合,利用蒸发诱导自组装法制备了具有彩虹色的蓝色、黄色和红色手性荧光膜,并对其光学性能进行表征分析。本研究为多色BCDs在应用方面的发展提供了新的途径。