bereiding en karakterisering van de H-CDs
Het h-CD-poeder werd gemakkelijk bereid door middel van een solvothermaal proces met één pot melamine (MA) en een dithiosalicylzuur (DTSA)/azijnzuuroplossing, gevolgd door een eenvoudige zuivering (Fig. 1). Opgemerkt moet worden dat azijnzuur een vitale rol speelt bij de vorming van H-CDs. Naast het feit dat het een milieuvriendelijk oplosmiddel met lage kosten is, is het ook een katalysator voor de carbonisatie van H-CD ‘ s en de vorming van H-CD-oppervlak (aanvullende Fig. 1 bis). Om het effect van azijnzuur verder te onderzoeken, hebben we een reeks controle-experimenten uitgevoerd waarbij azijnzuur werd vervangen door mierenzuur, propionzuur en verzadigde waterige oplossing van oxaalzuur. Wanneer propionzuur wordt toegevoegd, vertoont het product (genoemd als PA-CDs) een soortgelijke pl-eigenschap als de H-CDs: blauwe emissie in dispersie en gele AIE in de poedertoestand (aanvullende Fig. 1 ter, c). Propionzuur is echter veel duurder en giftig dan azijnzuur, en de fluorescentie van PA-CD poeder is geel in tegenstelling tot de rode AIE van de H-CDs. Door continue watertoevoeging verandert de transparante as-prepared h-CD-oplossing geleidelijk in een troebele vloeistof en vervaagt de blauwe emissie. Dan ontstaat er een rode fluorescentie. H-CD poeder met rode SSF onder 365 nm UV straling kan worden verkregen door verdere zuivering en drogen. Opmerkelijk is dat onder 2 nm UV, de rode emissie van het H-CD poeder blijft, terwijl de H-CD dispersie bijna geen fluorescentie vertoont.
h-CDs’ vorming, structuur, fluorescentie en uiterlijk in verschillende toestand. een vorming van H-CD monomeren en hun aggregaten (de disulfidebinding in dithiosalicylzuur moleculair is gemarkeerd met geel). b Foto’ s van het twee-schakelmodus luminescentieprincipe van de H-CD ‘ s. C fluorescentie principe en voorgestelde structuur van H-CD ‘ s kern en oppervlak (de kleuren van gloeiende randen vertegenwoordigen de kleur van hun fluorescentie). H-CD, hydrofobe carbon dot
de as-prepared h-CDs zijn gekarakteriseerd met transmissie-elektronenmicroscopie (tem), röntgendiffractie (XRD) en Raman spectroscopie om de aard van de koolstofnanodeeltjes te bevestigen. Zoals in Fig. 2a, b, het tem-beeld van de H-CDs presenteert grootteverdelingen tussen 4 en 10 nm, met een gemiddelde diameter van ongeveer 6,5 nm. Tem met hoge resolutie (HR-TEM) toont een roosterafstand van 0,21 nm die overeenkomt met het (100) facet van grafiet en onthult dat de H-CDs grafietachtige structuren 19,20,21 bevatten. Het XRD patroon van de H-CDs (Fig. 2c) heeft een schijnbare piek bij ongeveer 25°, die wordt toegeschreven aan een tussenlaag afstand van 0,34 nm, terwijl de piek in de buurt van 41° vertegenwoordigt de 0,21 nm tussenlaag afstand5,8,13,22. Het Raman spectrum in Fig. 2d toont twee pieken op 1348 cm – 1 (D-band) en 1584 cm−1 (G-band), verwijzend naar gebieden van wanordelijke oppervlakken en SP2 koolstofnetwerken in de H-CDs’ frameworks, respectievelijk. De berekende lichtsterkteverhouding ID / IG is 5,61,wat het amorf oppervlak van de H-CDs1,5,6, 19 aangeeft.
basiskenmerken van H-CDs. een tem-image van de H-CDs, inzet: high-resolution tem (HR-TEM) image van de H-CDs. b deeltjesgrootteverdeling gemeten door TEM. c X-ray diffractie (XRD) patroon van de H-CDs. d Raman spectrum van de H-CDs. e XPS spectrum en hoge resolutie F C 1s, g N 1s, en h S 2p spectra van de H-CDs. I FT-IR spectrum van DTSA, MA en de H-CDs (de positie gemarkeerd door gestippelde rechthoeken verwijzen naar hydroxyl en amino groep, pieken behoren tot disulfide binding worden gemarkeerd door gestippelde lijn). j 1H NMR (inzetstukken): voorgestelde structuur van de H-CD kern en oppervlak, de beugels markeren de gebieden waartoe ze behoren afzonderlijk) en K 13C NMR spectra (de beugels markeren de gebieden gerelateerd aan koolstof verschillend met verschillende moleculaire orbitaal) van de H-CDs in DMSO-d6. Schaalstaven: 100 nm (A) en 10 nm (a—inzet). H-CD, hydrofobe carbon dot, tem transmission electron microscopy
Fourier transform infrared (FT-IR) spectra, X-ray photoelectron spectra (XPS) en nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopie werden genomen om de chemische structuur van de H-CDs verder te analyseren. Het FT-IR spectrum (Fig. 2i) ontdekt dat het oppervlak van de H-CDs methyleen (2876 en 2973 cm−1), C≡N (2034 cm−1), S−H (2650 cm−1), amide carbonyl (1682 cm−1), C=C (1469 cm−1), C−N (1407 cm−1), c−s (685 cm−1), s−S (491 cm−1), aromatische c−NH (1261 cm−1) en C−O (1124 cm−1) bevat.1) functionele groepen of chemische bindingen. Bovendien blijkt uit de FT-IR spectra van MA en DTSA dat deze grondstoffen een hydroxyl of amino (3064 en 3411 cm−1)1,4,8 bevatten. Bovendien verdwijnen deze hydrofiele groepen na de amidatie en carbonisatie bijna in de H-CDs, wat bijdraagt aan de hydrofobe eigenschappen van de H-CDs23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34. Het volledige XPS-spectrum weergegeven in Fig. 2e toont vier pieken op 284,81, 399,62, 532,22 en 163,89 eV, wat suggereert dat de H-CDs bestond uit C, N, O en S elementen, en de atomaire ratio ‘ s werden berekend op respectievelijk 79,28%, 6,47%, 10,99% en 3,26%. In Fig. 2f, het hoge-resolutie XPS spectrum van de C 1s band werd verdeeld in drie pieken op 284,81, 286,41 en 288.95 eV, die respectievelijk worden toegewezen aan C–C/C=C, C-N en C=O/C=N. De N 1s band (Fig. 2g) vertoont twee pieken bij respectievelijk 399,07 en 400,27 eV, die overeenkomen met pyridinic C3–N en pyrrolic C2–N–H groepen. De S 2p band in Fig. 2h bevat drie pieken bij 163,35 eV voor S-C, 163,81 eV voor S–H en 164,57 eV voor S–S. Deze drie hoge-resolutie spectra wijzen gezamenlijk op de succesvolle toevoeging van s en N atomen in de H-CDs. Voorts werden de spectra van NMR (1H en 13C) aangewend om de SP3-gehybridiseerde koolstofatomen van de SP2-gehybridiseerde koolstofatomen te onderscheiden (Fig. 2j, k). Deuterium-gelabeld DMSO-d6 (CD3SOCD3) werd gebruikt als oplosmiddel. In de 1h NMR spectra werden SP2 koolstoffen gedetecteerd. De piek bij 9,99 ppm in Fig. 2j is de chemische verschuiving van de carboxylprotonen. Bovendien worden signalen van de aromatische ringen gedetecteerd bij 8,3 ppm, wat kan worden toegeschreven aan de Proton resonanties van de grafietkernen. De opkomst van de-NH2 protonen bij 5,75 ppm impliceert de introductie van primaire amines in het heterocyclische oppervlak 19,22,35. In het 13C NMR spectrum, worden de signalen in de waaier van 30-45 ppm geassocieerd met de alifatische (sp3) koolstofatomen, en de signalen van 100 aan 185 ppm zijn indicatief van de koolstofatomen van sp2. Signalen in het bereik van 170-185 ppm komen overeen met carboxyl / amide groups36, 37, 38. Gebaseerd op de bovengenoemde karakteriseringen, die het in aanvullende Fig. voorgestelde reactiemechanisme ondersteunen. 1a, een moleculair model voor de H-CDs kan worden geconstrueerd: een grafietachtig skelet op nanoschaal met defecten veroorzaakt door pyridinestikstofatomen en disulfidebindingen, bedekt met C, N, O en S met symmetrische heterocycle draaibare structuren. Met name zijn er weinig amino-en hydroxyl functionele groepen op het oppervlak van de H-CDs, die heel anders is dan de in water oplosbare CDs gerapporteerd in eerdere werken. Dit model verklaart de hydrofobiciteit en optische eigenschappen.
optische eigenschappen en fluorescentiemechanisme van de H-CDs
De UV−Vis absorptie, pl excitatie en emissie van de as-bereide h-CD-oplossing en poeder werden onderzocht om hun optische eigenschappen te evalueren. Zoals in Fig. 3a, de UV-Vis absorptie van de as-prepared H-CDs heeft twee pieken bij λmax1 ≈ 280 nm en λmax2 ≈ 360 nm als gevolg van de π–π* overgangen van de C=C in de kern van de H-CD. Terwijl het H-CD poeder een andere brede absorptie vertoont, met een dominerende band bij λmax ≈ 560 nm (Fig. 3b), die wordt toegeschreven aan de N–π* overgangen van de oppervlaktestoestanden die C=N/C=O, C–O en C−S structuren bevatten. Figuur 3d vertegenwoordigt de PL-emissie van het H-CD poeder onder verschillende excitatie golflengten, met een stabiele rode emissie bij λmax ≈ 620 nm, met een andere excitatie golflengte die meer lijkt op traditionele anorganische fosforen dan gerapporteerde CDs. Echter, de as-prepared h-CD-oplossing (Fig. 3c) vertoont excitatie-afhankelijke PL kenmerken; vergelijkbaar met de meeste CD ‘ s in eerdere werken, de optimale excitatie en emissie zijn in de buurt van 360 en 467 nm1,6,10,11,20,39, respectievelijk. Het computationele proces van het H-CDs’ moleculaire orbitale energieniveau en fluorescentie levensduur (4.56 ns) wordt beschreven in de sectie “methoden”. De kwantumopbrengst van de H-CDs kan worden berekend op 5,96%, vanwege hun fotonabsorptie en-emissie (aanvullende Fig. 2b, c) 4,7,11,21,40,41. Visueel, helder veld en fluorescentie microscopie beelden (aanvullende Fig. 3)van bovenmatig h-CD-poeder in ethanol wijzen erop dat het dikke stapelen h-CD-poeder rode fluorescentie veroorzaakt, en de opgeloste h-CD-oplossing toont blauwe emissie. Aan de dunne rand van het met de oplossing geïnfiltreerde h-CD-poeder hybridiseren de rode en blauwe emissie samen, wat leidt tot een roze hybride fluorescentie8, 10,13.
absorptie-en emissie-eigenschappen van H-CDs en het betrokken orbitale energieniveau. een UV-Vis-absorptie (blauwe lijn), pl-excitatie (EX) (λem = 467 nm, oranje lijn) en emissie (EM) (λex = 360 nm, rode lijn) spectra van de bereide h-CD-oplossing. B UV-Vis absorptie (groene lijn), pl excitatie (Ex) (λem = 620 nm, oranje lijn), en emissie (Em) (λex = 559 nm, rode lijn) spectra van het H-CD poeder. C, D PL emissiespectra met verschillende excitatiegolflengten van H-CD poeder en als-bereide oplossing. E energie niveau diagram van voorgestelde h-CDs’ grafitizering kern, en de oppervlakte symmetrische heterocycle moleculaire orbitaal. H-CD, hydrofobe carbon dot
intuïtiever zijn de foto ‘ s in Fig. 4a tonen aan dat de zuivere as-bereide h-CD-oplossing en de oplossing met een toevoeging van minder dan 50% water (volumeverhouding) oranje tot rode homogene en transparante vloeistoffen zijn. Wanneer de volumeverhouding van het water groter is dan 50%, begint de as-bereide h-CD-oplossing het rode poeder uit te scheiden en verandert in een troebele vloeistof met een suspensie. Onder een 365 nm UV-excitatie (Fig. 4b), de bovengenoemde transparante vloeistoffen tonen blauwe fluorescentie, terwijl de troebele vloeistof met de opschorting rood gloeit. Bovendien neemt, in samenhang met de variatietrend van de grootteverdeling door meer water toe te voegen, de intensiteit van de blauwe emissie van de H-CD-oplossing af, terwijl de rode emissie wordt verhoogd (Fig. 4c). De H-CDs in oplosmiddelen met verschillende polariteiten vertonen een soortgelijk fluorescentieverschijnsel (Fig. 4d) op de as-prepared H-CDs met variërende verhoudingen van water. De rode emissie neemt toe wanneer de polariteit van het oplosmiddel afneemt. De UV-Vis absorptiespectra en absorptietrend van de H-CD-oplossingen met wisselende waterverhoudingen (Fig. 4e, f) blijkt dat met de injectie van water, de absorptie bij 360 nm blijft afnemen, terwijl een roodverschuivende absorptie bij 559 nm verschijnt en blijft toenemen. Deze trend levert sterke aanwijzingen op voor de aanwezigheid van π−π stapeling in de H-CDs. Geconjugeerde systemen kunnen twee verschillende soorten π−π aggregaten vormen, een sandwich-type opstelling (h-aggregaten) en een head-to-tail opstelling (J-aggregaten)42. Volgens de moleculaire exciton koppeling theorie, de spectrale roodverschuiving geeft aan dat de H-CDs vormen J-aggregaten, met een head-to-tail arrangement43,44,45,46. Op basis van de rode SSF van de H-CD poeders werd een fluorescerend organisch glas gefabriceerd en geassembleerd tot een WLED met een cyaan LED-chip (aanvullende Fig. 4).
h-CDs’ absorptie en emissie varieerden met verschillende oplosmiddelen. A Foto ‘ s van de as-prepared h-CD-oplossing met variërende volumeverhoudingen water (van 0 tot 90%) onder zonlicht (boven) en 365 nm ultraviolette straling (onder). B PL emissiespectra van de H-CD als bereide oplossing met variërende waterverhoudingen. C Trend van de H-CD as-prepared oplossingen’ fluorescentie intensiteit bij 467 en 620 nm, variërend met de verhouding van water. d PL emissiespectra van de H-CD poederoplossingen in verschillende oplosmiddelen (inzetstukken: foto ‘ s van de H-CD poederoplossingen in oplosmiddelen met verschillende polariteiten (van hoog naar laag) onder zonlicht (boven) en 365 nm ultraviolette straling (onder). e UV-Vis absorptiespectra van de H-CD as-prepared oplossing met verschillende verhoudingen water. F Trend van de absorptie van de H-CD as-prepared oplossingen bij 360 en 559 nm, variërend met de waterverhouding. H-CD, hydrofobe carbon dot
zoals hierboven vermeld, wordt, wanneer het H-CD-poeder oplost in DMF, een oranje transparante vloeistof verkregen (Fig. 5c, linker inzet). Onder 365 nm UV-excitatie vertoont de H-CD poederdmf-oplossing een roze rode fluorescentie (Fig. 5c, rechter inzet). Het spectrum van de PL-mapping (Fig. 5c) onthult dat er zowel blauwe als rode emissiecentra in de H-CD-poederdmf-oplossing zijn. Relatief gezien is de H-CD poeder azijnzuuroplossing (Fig. 5a) heeft alleen een blauw emissiecentrum, en het H-CD poeder (Fig. 5b) verkrijgt alleen een rood emissiecentrum. TEM afbeeldingen (vijg. 5d-f) geeft aan dat de H-CD-aggregaten, met een gemiddelde diameter van ongeveer 56 nm, in de DMF-oplossing rond de H-CD-monomeren voorkomen. HR-TEM afbeeldingen (vijg. 5g-i) van de H-CD aggregaten, en de FFT diffractie patroon (inzet van Fig. 5i) van het koolstofrooster laat zien dat er verschillende koolstofroostervlakken zijn in de H-CD aggregaten, wat betekent dat de H-CDs assembleren met willekeurige orientatie47,48,49. Daarom genereren de H-CD-aggregaten rode SSF en dragen de monomeren bij aan de blauwe emissie, waardoor het verband tussen het lichtmechanisme van het H-CDs en hun verspreide toestand duidelijk wordt.
verschillende fluorescentie en morfologie van H-CDs in wisselende staat. PL mapping spectra van a de H-CD poeder azijnzuuroplossing, B H-CD poeder en c de H-CD poeder DMF oplossing (inzetstukken: foto ‘ s van de H-CD DMF oplossing onder wit licht (links) en 365 nm (rechts) bestraling, streeplijn markeert emissie onder 365 of 254 nm UV). D, f tem Beeld en e deeltjes grootteverdeling van H-CD aggregaten (gemarkeerd door rode cirkels) in de DMF-oplossing. g – I high-resolution tem (HR-TEM) image van de H-CD aggregaten in de DMF oplossing, inzet: FFT diffractie patroon van koolstof rooster. Schaalstaven: 500 nm (d), 50 nm (f), 20 nm (h) en 10 nm (g, i). H-CD, hydrophobic carbon dot, tem transmission emission microscopy
om de structuur en het fluorescentiemechanisme van de H-CDs verder te verifiëren, hebben we twee controle-experimenten uitgevoerd, de eerste verplaatste DTSA met benzoaat om het effect van de disulfidebindingen te verwijderen. De geproduceerde cd ‘ s heten B-CDs. Zoals aangegeven in aanvullende Fig. 5a, c, de as-prepared B-CDs-oplossing vertoont een vergelijkbare blauwe emissie als de H-CDs. De B-CDs in de vaste stof vertonen echter geen fluorescentie (aanvullende Fig. 5b, d). Bovendien kunnen de solid-state B-CDs gemakkelijk oplossen in water (aanvullende Fig. 5e). Volgens de FT-IR spectra van B-CDs en H-CDs is de chemische structuur van de B-CDs vergelijkbaar met die van de H-CDs, met uitzondering van de disulfidebindingen. Aldus, kan de verhouding tussen de symmetrische oppervlakte rond de disulfidebanden en hydrophobicity van H-CDs en rode AIE worden bevestigd.
bij het tweede controle-experiment werd gebruik gemaakt van een postmodificatiemethode om met dithiosalicylzuur gemodificeerde CDs te synthetiseren, die P-CDs worden genoemd. Eerst wordt MA opgelost in azijnzuur en ondergaat een solvothermale voorbehandeling. Het P-CD-tussenproduct is wateroplosbaar en vertoont blauwe fluorescentie (aanvullende Fig. 6 bis). Het TEM-beeld van dit tussenproduct in aanvullende Fig. 6d en zijn inzet geeft aan dat een gecarboniseerde puntstructuur met een 0,25 nm roosterafstand (111 roostervlak van koolstof), die verder kan verifiëren dat de blauwe emissie van de H-CDs afkomstig is van zijn gecarboniseerde kern. P-CDs werden vervolgens gefabriceerd door het mengen van dtsa met het bovengenoemde tussenproduct en azijnzuur, na een post-solvothermale verwerking. Zoals aangegeven in aanvullende Fig. 6b, c, e, f, P-CDs vertonen dezelfde hydrofobiciteit en PL-eigenschappen als de H-CDs, wat bevestigt dat de wortel van de H-CDs hydrofobiciteit en rode AIE het dtsa-gemodificeerde oppervlak is.
daarom kunnen we een model bouwen dat bestaat uit de kern gevormd door MA met een N, S, O-bevattend, draaibaar symmetrisch heterocyclisch oppervlak. Optische eigenschappen en berekende energieniveau-overgangen tonen de Overeenkomst van blauwe emissie naar de kern en rode emissie naar het oppervlak. Fotoluminescentievideo ‘ s (Aanvullende films 1, 2, 3) van de H-CDs in verschillende verspreide toestanden suggereren dat H-CDs blauwe emissie in opgeloste toestand tonen, en rode emissie in vaste toestand. De H-CD ethanol oplossing werd toegevoegd aan een koperen rooster en gedroogd, vervolgens gedeïoniseerd water werd gespoten op het koperen rooster. De tem afbeelding (aanvullende Fig. 7) van het koperrooster bleek dat de H-CD-monomeren dichter bij elkaar kwamen dan de H-CD-oplossing die in Fig. 2a. aldus, kan een convincible aggregaat en lichtgevend mechanisme worden voorgesteld: in oplossing, zijn de grafitized kernen van H-CDs dominant terwijl de draaibare symmetrische heterocycles rond de disulfideband recessief is; daarom vertoont de H-CD-oplossing excitatie-gecorreleerde blauwe fluorescentie, gelijkend op gerapporteerde koolstofpunten. Wanneer de H-CD monomeren in contact komen met water, veroorzaken de hydrofobiciteit van hun oppervlakken dat ze elkaar benaderen. Dan leidt het geconjugeerde systeem van de oppervlakken π-π stapelen elkaar te overlay. Ten slotte nemen de H-CDs de vorm aan van J-aggregaten. Wegens deze samenvoeging, zullen de gegrafitiseerde kernen een π−π het stapelen interactie lijden en verder de blauwe emissie via ACQ uitschakelen. Bovendien zijn de axisymmetrische heterocycles weergegeven in aanvullende Fig. 2 lijden aan de beperking van intramoleculaire rotatie (RIR) van symmetrische heterocycles over hun disulfide bindingen assen, zoals andere gerapporteerde symmetrische moleculen met AIE17,18,50, resulterend in rode AIE15,16,51.
h-CD-gebaseerde luminescentieinkt met twee schakelaars
zoals weergegeven in Fig. 6a, de as-prepared h-CD oplossing werd geschilderd op een filtreerpapier. Onder wit licht is het bijna kleurloos en vertoont het een blauwe fluorescentie onder 365 nm UV-excitatie. Bij 254 nm kan de UV-straling geen fluorescentie veroorzaken, die in overeenstemming is met de eigenschap PL van de H-CD-monomeren in Fig. 5. Door water toe te voegen en aan de lucht te drogen, verandert de fluorescentie onder 365 nm UV in roze. Bovendien blijkt het een rode fluorescentie te zijn, hetgeen erop wijst dat de H-CDs op het filtreerpapier zowel H-CD-monomeren als H-CD-aggregaten bevatten, vergeleken met de vorige gegevens. Door toevoeging van ethanol en luchtdroging vertoont de vloeibare H-CD dezelfde optische eigenschappen als de H-CD-monomeren. Bovendien kan de toevoeging van water de rode emissie weer aanzetten. Dit fenomeen suggereert dat de as-prepared h-CD-oplossing kan worden gebruikt als een omkeerbare inkt met twee schakelaars. Een schematisch mechanisme voor de inkt is weergegeven in Fig. 6b. de vierkante frames in Fig. 6b staat voor het filtreerpapier, de golvende lijnen staan voor de vezels van het papier. Blauwe stippen vertegenwoordigen de H-CD monomeren verspreid in het filtreerpapier als gevolg van de beperking van de vezels van het papier. Zoals hierboven vermeld, kunnen H-CD-monomeren niet bij 254 nm worden opgewekt maar kunnen bij 365 nm worden opgewekt. Wanneer water wordt geïntroduceerd, aggregeren sommige h-CD-monomeren zich en komen ze aan de oppervlakte. Verder blijven de andere monomeren gewricht aan de vezels. Daarom kunnen bij 365 nm-bestraling zowel de monomeren in het filtreerpapier als de aggregaten op het oppervlak worden opgewekt om blauwe en rode emissie te gloeien, die worden weergegeven als een hybride roze fluorescentie. Terwijl onder 254 nm bestraling, worden de monomeren niet verder opgewekt, resulterend in de rode emissie slechts. Zodra ethanol is aangebracht, zullen de aggregaten weer als monomeren in het filtreerpapier oplossen; daarom is dit proces omkeerbaar. Er is een video gemaakt om dit omkeerbare proces te laten zien (aanvullende Film 4). In deze video zagen we dat de overdracht van de verschillende fluorescentie extreem snel is. De uitstekende omkeerbaarheid van het proces maakt de H-CDs veelbelovende kandidaten voor praktische anticounterfeiting en encryptie toepassingen.
presentatie en Principe van de omkeerbare duale fluorescentie van H-CDs. a Foto ‘ s van filterpapier met verschillende behandeling onder variabele bestraling. B schematisch schema van de H-CDs neergeslagen met watertoevoeging en redissolving in ethanol, met de resulterende multimode fluorescentie. (De vierkante frames vertegenwoordigen het filtreerpapier, de golvende lijnen vertegenwoordigen de vezels van het papier, de blauwe stippen vertegenwoordigen de H-CD monomeren, de flitsymbolen naar boven verwijzen naar licht toe te laten, terwijl de neerwaartse aanwezige emissie, de rode kruisen betekenen geen emissie). H-CD, hydrophobic carbon dot
ten slotte werd de as-prepared h-CD-oplossing in een lege mark pen ingevuld om een handige anti-counterfeiting en encryptie tool te vormen. Twee schoolbadges geschilderd met een in de handel verkrijgbare highlighter pen (CAHP) en een H-CD as-prepared solution-filled mark pen (HMP) (Fig. 7a) gebaseerd op de filterpapieren werden gefabriceerd. De badges ondergingen dezelfde behandelingen als Fig. 6a, c in volgorde. Onder wit licht zijn de badges zo wit als leeg filterpapier. De cahp-geschilderde badge vertoont cyaan fluorescentie onder 365 nm UV en blauwe emissie onder 254 nm UV. Bovendien, water toevoeging maakt geen duidelijke verandering. Terwijl onder de verschillende behandelingen en bestraling, kan de HMP-geschilderde badge vier verschillende luminescentiekenmerken vertonen (met HMP, onder 365 nm UV, blauwe emissie; onder 254 nm UV, geen emissie; met HMP en water, onder 365 nm UV, roze emissie; onder 254 nm UV, rode emissie). Blijkbaar vertoont de H-CD as-prepared oplossing gevulde mark pen duidelijk unieke lichtgevende eigenschappen en stabiliteit door het injecteren van verschillende oplosmiddelen. De HMP dual-encryptie gebruik wordt gepresenteerd in Fig. 7b. “SC”, “US” en “NU” zijn geschilderd door HMP; bovendien zijn “C”, “S” en ” U ” bedekt met was nadat de inkt aan de lucht is gedroogd. Met 365 nm UV-excitatie, met of zonder water, worden slechts een reeks betekenisloze nepcodes in blauwe fluorescentie weergegeven. Bij 254 nm UV-straling en zonder toevoeging van water wordt alleen duisternis waargenomen. Specifiek, verschijnt de ware code ” zon ” als rode fluorescentie met gelijktijdige waterbehandeling en 254 nm UV-opwinding.
toepassing van H-CDs-inkt. een H-CD as-prepared solution-filled mark pen (HMP) gebruikt als een anti-counterfeiting badge in vergelijking met commercieel beschikbare highlighter pen (CAHP); b HMP gebruikt als een dual-encryptie badge. H-CD, hydrofobe koolstof dot
