華南理工利用三聚氰胺制造光電材料

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?，合成了類石墨層狀結(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。