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華南理工本科生利用三聚氰胺制造光電材料

   2025-06-10 中國(guó)科學(xué)報(bào)587
  記者日前從華南理工大學(xué)獲悉,該校材料科學(xué)與工程學(xué)院2009級(jí)本科生張遠(yuǎn)浩,利用三聚氰胺合成了多色發(fā)光的光電材料。相關(guān)成果發(fā)表在《自然》雜志子刊《科學(xué)報(bào)告》上。

  據(jù)介紹,類石墨層狀結(jié)構(gòu)氮化碳由于其優(yōu)異的光電性能,成為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授董國(guó)平和教授邱建榮的指導(dǎo)下,張遠(yuǎn)浩等利用廉價(jià)的三聚氰胺作為原料,通過簡(jiǎn)單溫和的低溫?zé)峋酆戏椒ǎ铣闪祟愂珜訝罱Y(jié)構(gòu)的碳氮化合物,并發(fā)現(xiàn)了類石墨層狀結(jié)構(gòu)氮化碳的可調(diào)諧發(fā)光。

  基于瞬態(tài)以及穩(wěn)態(tài)發(fā)光光譜,他們系統(tǒng)研究了不同溫度下合成的碳氮化合物的可調(diào)諧發(fā)光特性。研究發(fā)現(xiàn),基于氮化碳的大π鍵的共軛結(jié)構(gòu)隨熱處理溫度升高而不斷擴(kuò)展,同時(shí)分子軌道在一定程度上相互重疊。兩者的共同作用,使氮化碳的能帶間隙不斷減小,從而引起氮化碳的可調(diào)諧發(fā)光。

  據(jù)介紹,這類發(fā)光材料不需要稀土作為活性離子,環(huán)保且價(jià)格低廉,有望應(yīng)用于白光照明LED、生物熒光標(biāo)記等領(lǐng)域。同時(shí),相關(guān)機(jī)理研究對(duì)氮化碳類光電材料進(jìn)一步的設(shè)計(jì)、合成和應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義。

  董國(guó)平認(rèn)為,這一研究的潛在應(yīng)用前景誘人。其中,和日常生活息息相關(guān)的是,免去了稀土開采帶來的重金屬污染。

 

 
標(biāo)簽: 三聚氰胺,光電材料
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