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我科学家研制出一种低成本绿色新型荧光墨水

近日，中科院长春光机所研制出一种基于碳纳米点的具有生物相容性的荧光墨水。该成果发表在期刊(Angew. Chem. Int. Ed)上，审稿人认为“以这种方法制备的荧光碳纳米点可以取代所有具有毒性的含重金属内核的量子点（CdS, PbSe），可以真正实现多种复杂的应用，特别是在环境和生物领域具有重要的应用价值”。

碳纳米点是一种新兴的碳纳米材料，无光闪烁、耐光漂、无毒等*优点。为了获得具有荧光特性的碳纳米点，通常需要引入含有聚合物链的表面钝化修饰剂。表面钝化的碳纳米点的稀溶液可以表现出较强荧光特性。而在聚集态下，存在明显荧光淬灭现象，地限制了该类材料在固态发光体系中的应用。

    发光学及应用国家重点实验室刘星元研究员和曲松楠副研究员近日报道了以柠檬酸、尿素为原料，通过微波法制备高荧光量子效率的碳纳米点。所制备碳纳米点水溶液长久放置不会产生沉淀，表现出激发波长依赖的荧光发射特性，zui强发射波长540nm，荧光量子效率4%。所制备的碳纳米点表面含大量亲水性尿素基团，附着在生物产物表面不会发生荧光淬灭，并表现出激发波长依赖的荧光发射特性，荧光量子效率高达42%；而沉积到无机材料表面或化工产物表面则发生荧光淬灭。经植物体和动物体毒性试验表明，制备的碳纳米点基本无毒。

    这些特性表明所制备的碳纳米点水溶液可以作为一种新型的荧光墨水，应用到生物成像、信息存储、光伏器件等多种领域。此外，这种荧光墨水具有成本低、方法简单、制备时间短、绿色、环保等特点，便于大规模生产，具有重要的市场应用价值。