حققت الجامعة تقدماً جديداً في مواد نقاط الكربون المضيئة بالأشعة فوق البنفسجية العميقة وتطبيقات الإضاءة الزراعية الخاصة بها
في الآونة الأخيرة، قام فريق البروفيسور هونغ بي من كلية علوم وهندسة المواد في جامعة آنهوي، بالتعاون مع البروفيسور فلاديمير يو. أوسيبوف من معهد يوفي التابع للأكاديمية الروسية للعلوم، والبروفيسور غو بينغهوي من مدرسة العلوم والتكنولوجيا الفيزيائية في جامعة آنهوي، والبروفيسور تشو جونفا من مختبر الإشعاع التزامني الوطني في جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية، بتخليق مبتكر لنقاط كربونية ذات توهج عميق للأشعة فوق البنفسجية الصلبة عالية الكفاءة، وتم تصنيعها كجهاز انبعاث ضوئي لتعزيز نمو النباتات وتغذيتها.
نُشرت نتائج البحث ذات الصلة عبر الإنترنت في مجلة "Advanced Materials" الدولية الرائدة في مجال المواد، بعنوان "التوليف العقلاني لنقاط الكربون الصلبة الباعثة للأشعة فوق البنفسجية من النوع B عبر استراتيجية كسور الروابط sp3 المحفزة بحمض الأسيتيك".
تُعد جامعة آنهوي المؤسسة الأولى للاتصال. البروفيسورة بي هونغ من كلية علوم وهندسة المواد في جامعة آنهوي هي مؤلفة الاتصال. الطالبان الماجسترية سو جيا هوي وليانغ تشينغ جينغ من كلية الكيمياء والهندسة الكيميائية هما المؤلفان الأولان المشتركان. الأستاذ لي زيجيان من كلية علوم وهندسة المواد والأستاذ غي بينغ هوي من مركز المجهر الإلكتروني هما مؤلفان مشتركان لهذا المقال.
مستوحى من البنية شديدة التجزئة داخل الخلايا البيولوجية، يقترح هذا العمل استراتيجية جديدة للتجزئة sp3 (استراتيجية التجزئة sp3) لتحضير نقاط كربونية تشع في نطاق الأشعة فوق البنفسجية العميقة تتميز بانبعاث ضيق (عرض النصف الأقصى 24 نانومتر)، وكفاءة كمومية عالية في الحالة الصلبة (20.2%)، وتكيف بيئي ممتاز (طول موجة الانبعاث الأقصى 308 نانومتر) (الشكل 1).
استنادًا إلى الخصائص البصرية الممتازة لهذه النقاط الكربونية، قام فريق البحث بتصنيع أجهزة انبعاث ضوئي بالأشعة فوق البنفسجية العميقة وتطبيقها بشكل إضافي في الإضاءة الزراعية، مما أدى إلى زيادة كبيرة في محتوى العناصر الغذائية مثل حمض الأسكوربيك والأنثوسيانين في النباتات (الشكل 1). توفر هذه الدراسة أفكارًا جديدة للتصميم العقلاني لهياكل وأداء النقاط الكربونية، مع توسيع نطاق تطبيقات النقاط الكربونية في أجهزة الانبعاث الضوئي للأشعة فوق البنفسجية والإضاءة الزراعية.
الشكل 1. طيف الانبعاث، وآلية انبعاث النقاط الكربونية المضيئة في الأشعة فوق البنفسجية العميقة، ومخطط إضاءة زراعية
تم تمويل هذا العمل البحثي من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين والمشروع الخاص للتعاون العلمي والتقني الدولي ضمن برنامج البحث والتطوير الرئيسي لولاية آنهوي. كما تلقى الدعم من المختبر الرئيسي لتنظيم هيكل ووظيفة المواد الهجينة التابع لوزارة التعليم، والمختبر الرئيسي للمواد البوليمرية الخضراء بولاية آنهوي، والمختبر الرئيسي لكيمياء المواد غير العضوية الوظيفية بولاية آنهوي، ومركز الحوسبة الفائقة بجامعة آنهوي.
رابط المقال:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200011