Университет достиг новых успехов в области материалов люминесцентных углеродных точек глубокого ультрафиолета и их применении в освещении для растений

Недавно команда профессора Хун Би из Школы материаловедения и инженерии Университета Аньхой в сотрудничестве с профессором Владимиром Ю. Осиповым из Института Иоффе Российской академии наук, профессором Бинхуем Ге из Школы физики и технологий Университета Аньхой и профессором Цзюньфа Чжу из Национальной лаборатории синхротронного излучения Университета науки и технологии Китая инновационно синтезировала углеродные точки с эффективной твердотельной глубокой ультрафиолетовой люминесценцией и создала на их основе светоизлучающее устройство для стимулирования роста растений и обогащения питательными веществами.

Соответствующие результаты исследований были опубликованы в онлайн-версии ведущего международного журнала в области материаловедения «Advanced Materials» под названием «Рациональный синтез твердотельных ультрафиолетовых B-излучающих углеродных точек посредством стратегии долей sp3-связей, стимулированных уксусной кислотой».

Анхуйский университет является первым учреждением для связи. Профессор Би Хун из Школы материаловедения и инженерии Анхуйского университета является автором-корреспондентом. Магистранты Сю Цзяхуэй и Лян Цинцзин из Школы химии и химической инженерии являются соавторами первой очереди. Преподаватель Ли Цзыцзянь из Школы материаловедения и инженерии и преподаватель Ге Бинхуэй из Центра электронной микроскопии являются соавторами данной статьи.

Вдохновлённая высококомpartmentализованной структурой внутри биологических клеток, данная работа предлагает новую стратегию sp3-компартментализации (стратегия sp3-компартментализации) для получения углеродных точек, излучающих в глубоком ультрафиолете, обладающих узкой эмиссией (полуширина 24 нм), высоким квантовым выходом в твёрдом состоянии (20,2%) и отличной экологической адаптивностью (максимальная длина волны излучения 308 нм) (рис. 1).

Исходя из отличных оптических свойств этих углеродных точек, исследовательская группа создала устройства глубокого ультрафиолетового свечения и применила их в освещении для растений, что значительно повысило содержание таких питательных веществ, как аскорбиновая кислота и антоцианы, в растениях (рис. 1). Данная работа предлагает новые подходы к рациональному проектированию структуры и характеристик углеродных точек, одновременно расширяя применение углеродных точек в УФ-светодиодных устройствах и освещении для растений.

Рисунок 1. Спектр излучения, механизм излучения глубоких УФ-люминесцентных углеродных точек и схема для освещения растений

Данная исследовательская работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая и Специальным проектом международного научно-технического сотрудничества в рамках ключевой программы исследований и разработок провинции Аньхой. Также она получила поддержку со стороны Ключевой лаборатории регулирования структуры и функций гибридных материалов Министерства образования, Ключевой лаборатории зеленых полимерных материалов провинции Аньхой, Ключевой лаборатории химии функциональных неорганических материалов провинции Аньхой и Суперкомпьютерного центра Университета Аньхой.

Ссылка на статью:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200011