面向高稳定的光纤和生物相容性细胞平台的柔性荧光金属有机框架

荧光金属有机框架(FMOF)是一种很有前途的光电和生物应用材料,然而,一些主要缺点限制了它们在这些领域的广泛应用.首先,FMOF晶体难以用来构建柔性的自支撑平台.此外,这些材料对外部刺激表现出较低的光学稳定性,并且用于合成它们的金属离子通常有毒.基于此,我们开发了一种同轴微流控纺丝方法,实现了一步大规模连续制备核-壳FMOF微纤维.获得的自支撑FMOF基超细纤维具有85.6 MPa的高抗拉强度,是MOF复合材料中的最高强度值.此外,还证明了用该微流控方法生成的交联水凝胶壳可以有效地提高位于微纤维核心的FMOF晶体的光学稳定性,对抗可能会损坏FMOF的化学物质(如金属离子、酸、碱)以及热.最重要的是,由于水凝胶外壳的生物相容性和微纤维核心的固有荧光,基于FMOF的超细纤维具有较高的细胞活力(约96.6%)和多种细胞外荧光成像能力.因此,本文报道的基于柔性FMOF微纤维为设计光学和生物医学应用的新概念和材料组件提供了一个先进的平台.

微流控反应器中连续流动合成掺杂型全无机钙钛矿纳米晶及其在发光二极管中的应用

全无机钙钛矿纳米晶具有发射光谱窄、发光量子效率高和发光波长可调等优点,在光电子材料和器件领域具有广阔的应用前景.离子掺杂可以调节其原始的晶体结构和发光性能,或者赋予其额外的功能.本文设计了一种基于连续流动反应制备Ce3+掺杂的全无机钙钛矿纳米晶的微流控反应器.流动合成Ce3+掺杂全无机钙钛矿纳米晶的机理是前驱体离子在限域微通道中的有效物理混合、晶种在不良溶剂中的反应成核以及全无机钙钛矿纳米晶沿着流动方向的晶体生长.利用光纤式吸收光谱仪和光纤式荧光光谱仪可以对合成过程进行在线监测.通过改变微流控反应器的流动参数,可以便捷地控制Ce3+的掺杂浓度,最高可达1%.Ce3+掺杂可以提高全无机钙钛矿纳米晶的光致发光效率和稳定性.Ce3+掺杂的CsPbBr3全无机钙钛矿纳米晶可用于制造色纯度高达93.3%的绿色发光二极管,以及色温为10,436 K、CIE色坐标为(0.261,0.317)、显色指数(CRI)为72.1的白色发光二极管.微流控反应器连续可控合成全无机钙钛矿纳米晶为高性能光电材料和器件的应用开辟了新途径.