przygotowanie i charakterystyka H-CDs
proszek H-CD można łatwo wytworzyć za pomocą solwotermicznego procesu solwotermicznego melaminy (MA) i roztworu kwasu ditiosalicylowego (DTSA)/kwasu octowego, po którym następuje proste oczyszczenie (Fig. 1). Należy zauważyć, że kwas octowy odgrywa istotną rolę podczas tworzenia H-CDs. Oprócz tego, że jest przyjaznym dla środowiska rozpuszczalnikiem o niskich kosztach, jest również katalizatorem karbonizacji H-CDs i konstytucji powierzchni H-CD(dodatkowe rys. 1a). Aby dokładniej zbadać działanie kwasu octowego, zastosowaliśmy serię eksperymentów kontrolnych, które zastąpiły kwas octowy kwasem mrówkowym, kwasem propionowym i nasyconym wodnym roztworem kwasu szczawiowego. Po dodaniu kwasu propionowego produkt (nazwany PA-CDs) wykazuje podobną właściwość PL Jak H-CDs: niebieska emisja w dyspersji i żółta aie w stanie proszkowym (dodatkowe rys. 1b, c). Jednak kwas propionowy jest znacznie droższy i toksyczny niż kwas octowy, a fluorescencja proszku PA-CD jest żółta w przeciwieństwie do czerwonego AIE z H-CDs. Poprzez ciągłe dodawanie wody przezroczysty, tak przygotowany roztwór H-CD stopniowo zamienia się w mętną ciecz, a niebieska emisja zanika. Wtedy pojawia się czerwona fluorescencja. Proszek H-CD wyświetlający czerwony SSF pod promieniowaniem UV 365 nm można uzyskać z dalszym oczyszczaniem i suszeniem. Co ciekawe, przy 2 nm UV, czerwona emisja proszku H-CD pozostaje, podczas gdy dyspersja H-CD prawie nie wykazuje fluorescencji.
H-tworzenie, struktura, fluorescencja i wygląd CD w różnym stanie. powstanie monomerów H-CD i ich agregatów (Wiązanie dwusiarczkowe w cząsteczce kwasu ditiosalicylowego jest wyróżnione kolorem żółtym). B zdjęcia Zasady luminescencji w trybie dwuzłączowym H-CDs. zasada fluorescencji c i proponowana struktura rdzenia i powierzchni H-CD (kolory świecących krawędzi reprezentują kolor ich fluorescencji). H-CD, hydrofobowa kropka węglowa
przygotowane H-CD zostały scharakteryzowane za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (tem), dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) i spektroskopii Ramana w celu potwierdzenia natury nanocząstek węgla. Jak pokazano na Fig. 2A, b, obraz TEM H-CDs przedstawia rozkład wielkości od 4 do 10 nm, przy średniej średnicy około 6,5 nm. Tem o wysokiej rozdzielczości (HR-tem) pokazuje rozstaw sieci 0,21 nm odpowiadający (100) aspektowi grafitu i ujawnia,że h-CDs zawierają struktury podobne do grafitu19,20, 21. Xrd wzór H-CDs (rys. 2C) ma pozorny pik w przybliżeniu 25°, co przypisuje się odstępowi między warstwami 0,34 nm,podczas gdy pik w pobliżu 41° reprezentuje odstęp między warstwami 0,21 nm 5,8,13, 22. Widmo Ramana na Rys. 2d wyświetla dwa piki na 1348 cm-1 (pasmo D) i 1584 cm−1 (pasmo G), odnosząc się odpowiednio do obszarów nieuporządkowanych powierzchni i sieci węglowych sp2 w ramach H-CDs. Obliczony współczynnik intensywności ID / IG wynosi 5,61, wskazując amorficzną powierzchnię H-CDs1,5,6, 19.
podstawowe charakterystyki H-CD. obraz TEM płyty H-CDs, wstawka: obraz tem wysokiej rozdzielczości (HR-tem) płyty h-CDs. B rozkład wielkości cząstek mierzony TEM. C wzór dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) H-CDs. d Raman spektrum H-CDs. widmo e XPS i widmo H-CDs o wysokiej rozdzielczości f C 1s, g N 1s i h S 2P. i FT-IR widmo DTSA, MA I H-CDs (pozycja oznaczona kropkowanymi prostokątami odnosi się do grupy hydroksylowej i aminowej, piki należą do wiązania dwusiarczkowego są oznaczane linią kropkowaną). j 1H NMR (wkładki: proponowana struktura rdzenia i powierzchni H-CD, Aparaty zaznaczają regiony, do których należą oddzielnie) i widmo K 13C NMR (Aparaty zaznaczają regiony związane z węglem o różnych orbitalach molekularnych) H-CDs w DMSO-d6. Paski skali: 100 nm (a) i 10 nm (a—inset). H-CD, hydrofobowa kropka węglowa, transmisyjna mikroskopia elektronowa tem
widma podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR), widma fotoelektronów rentgenowskich (XPS) i spektroskopia jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR) zostały wykorzystane do dalszej analizy struktury chemicznej H-CDs. Widmo FT-IR (rys. 2i) odkrywa, że powierzchnia H-CDs zawiera metylen (2876 i 2973 cm−1), C≡N (2034 cm−1), S−H (2650 cm−1), amid karbonylu (1682 cm−1), C=C (1469 cm−1), C−N (1407 cm−1), C−S (685 cm−1), S−S (491 cm−1), aromatyczny C−NH (1261 cm−1) i C−O (1124 cm−1) grupy funkcyjne lub wiązania chemiczne. Dodatkowo, widma FT-IR MA i DTSA wykazują, że te surowce zawierają hydroksyl lub amino (3064 i 3411 cm−1)1,4,8. Ponadto, po amidacji i karbonizacji, te grupy hydrofilowe prawie znikają w H-CDs, przyczyniając się do hydrofobowych właściwości H-CDs23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34. Pełne spektrum XPS przedstawione na Rys. 2e pokazuje cztery piki przy 284,81, 399,62, 532,22 i 163,89 eV, co sugeruje, że h-CDs składał się z elementów C, N, O I s, a współczynniki atomowe zostały obliczone odpowiednio na 79,28%, 6,47%, 10,99% i 3,26%. Na Rys. 2F, widmo XPS wysokiej rozdzielczości pasma C 1s zostało podzielone na trzy piki w 284.81, 286.41 i 288.95 eV, które są przypisane odpowiednio do C-C/C=C, C–N I C=O / C=n. Pasmo N 1s (rys. 2G) wykazuje dwa piki odpowiednio w 399,07 i 400,27 eV, które odpowiadają pirydynowym C3–n i pirolicznym C2–N-H. Zespół S 2P na Rys. 2h zawiera trzy piki o wartości 163,35 eV dla S-C, 163,81 EV dla S–H I 164,57 EV dla S–S. te trzy widma o wysokiej rozdzielczości łącznie wskazują na pomyślne wstawienie atomów S I N do H-CDs. Ponadto widma NMR (1H i 13C) zastosowano w celu odróżnienia hybrydyzowanych atomów węgla sp3 od hybrydyzowanych atomów węgla SP2 (Fig. 2j, k). Jako rozpuszczalnik stosowano znakowany deuterem DMSO-d6 (CD3SOCD3). W widmie 1H NMR wykryto węgle sp2. Szczyt przy 9,99 ppm na Fig. 2j jest przesunięciem chemicznym protonów karboksylowych. Ponadto sygnały z pierścieni aromatycznych są wykrywane przy 8,3 ppm, co można przypisać rezonansom protonów z grafitowych rdzeni. Pojawienie się protonów-NH2 przy 5,75 ppm oznacza wprowadzenie pierwszorzędowych amin do powierzchni heterocyklicznej19,22,35. W widmie 13C NMR sygnały w zakresie 30-45 ppm są związane z alifatycznymi (sp3) atomami węgla, a Sygnały od 100 do 185 ppm są wskaźnikami atomów węgla sp2. Sygnały w zakresie 170-185 ppm odpowiadają grupom karboksylowo-amidowym 36, 37, 38. Na podstawie wyżej wymienionych cech, które wspierają mechanizm reakcji zaproponowany na fig. 1a, można skonstruować model molekularny dla H-CDs: nanoskalowy szkielet podobny do grafitu z defektami spowodowanymi przez pirydynowe atomy azotu i wiązania dwusiarczkowe, pokryty C, N, O I S zawierający symetryczne heterocykliczne struktury obrotowe. Warto zauważyć, że na powierzchni H-CDs znajduje się niewiele aminowych i hydroksylowych grup funkcyjnych, które różnią się znacznie od rozpuszczalnych w wodzie CDs opisywanych we wcześniejszych pracach. Model ten wyjaśnia hydrofobowość i właściwości optyczne.
właściwości optyczne i mechanizm fluorescencji H-CDs
zbadano absorpcję UV−Vis, wzbudzenie PL i emisję przygotowanego roztworu i proszku H-CD w celu oceny ich właściwości optycznych. Jak pokazano na Fig. 3A, absorpcja UV-Vis przygotowanego H-CD ma dwa piki przy λmax1 ≈ 280 nm i λmax2 ≈ 360 nm z powodu π-π * przejścia C=C w rdzeniu H-CD. Podczas gdy proszek H-CD wykazuje inną szeroką absorpcję, z dominującym pasmem przy λmax ≈ 560 nm (Fig. 3b), co jest przypisywane n-π* przejściom Stanów powierzchniowych zawierających struktury C=N/C = O, C–O I C−S. Rysunek 3d przedstawia emisję PL proszku H-CD przy różnych długościach fal wzbudzenia, pokazując stabilną emisję Czerwieni przy λmax ≈ 620 nm, przy innej długości fali wzbudzenia, która jest bardziej podobna do tradycyjnych luminoforów nieorganicznych niż zgłaszane CDs. Jednak przygotowany roztwór H-CD (rys. 3C) wykazuje cechy PL zależne od wzbudzenia; podobnie jak większość płyt CD w poprzednich pracach, optymalne wzbudzenie i emisja są bliskie 360 i 467 nm1,6,10,11,20,39, odpowiednio. Proces obliczeniowy poziomu energii orbitalu molekularnego H-CDs i żywotności fluorescencji (4,56 ns) opisano w sekcji” Metody”. Wydajność kwantowa H-CDs może być obliczona jako 5,96%, ze względu na ich absorpcję i emisję fotonów(dodatkowe rys. 2b, c) 4,7,11,21,40,41. Wizualnie, jasne pole i fluorescencyjne obrazy mikroskopii (dodatkowe rys. 3) nadmiaru proszku H-CD w etanolu wskazują, że gruby układający się proszek H-CD wytwarza czerwoną fluorescencję, a rozpuszczony roztwór H-CD wyświetla niebieską emisję. Na cienkim obwodzie proszku H-CD infiltrowanego roztworem, emisja czerwona i niebieska hybrydyzują razem, dając początek różowej fluorescencji hybrydy8,10,13.
właściwości absorpcyjne i emisyjne H-CDs oraz poziom energii orbitalnej. widma absorpcji UV-Vis (Niebieska linia), wzbudzenia PL (EX) (λem = 467 nm, pomarańczowa linia) i emisji (EM) (λex = 360 nm, czerwona linia) przygotowanego roztworu H-CD. B absorpcja UV-Vis (zielona linia), wzbudzenie PL (Ex) (λem = 620 nm, pomarańczowa linia) i emisja (Em) (λex = 559 nm, czerwona linia) widma proszku H-CD. widma emisji C, D PL o różnych długościach fal wzbudzenia proszku H-CD i przygotowanego roztworu. e wykres poziomu energii proponowanego rdzenia grafityzującego H-CDs i powierzchniowego symetrycznego orbitalu molekularnego heterocykla. H-CD, hydrofobowa kropka węgla
bardziej intuicyjnie, zdjęcia na Rys. 4A wykazać, że czysty przygotowany roztwór H-CD i roztwór z dodatkiem mniej niż 50% wody (stosunek objętości) są pomarańczowymi do czerwonych jednorodnymi i przezroczystymi cieczami. Gdy stosunek objętości wody jest większy niż 50%, tak przygotowany roztwór H-CD zaczyna oddzielać czerwony proszek i zamienia się w mętną ciecz z zawiesiną. Pod wzbudzeniem UV 365 nm (rys. 4B), wyżej wymienione przezroczyste ciecze wykazują niebieską fluorescencję, podczas gdy mętna ciecz z zawiesiną świeci na Czerwono. Ponadto, skorelowane z trendem zmienności rozkładu wielkości przez dodanie większej ilości wody, intensywność emisji niebieskiego roztworu H-CD zmniejsza się, podczas gdy emisja czerwonego jest zwiększona (rys. 4c). H-CDs w rozpuszczalnikach o różnej biegunowości wykazują podobne zjawisko fluorescencji (rys. 4d) do przygotowanych H-CDs o różnych proporcjach wody. Emisja Czerwieni wzrasta, gdy polaryzacja rozpuszczalnika maleje. Widma absorpcji UV-Vis i trend absorbancji roztworów H-CD o różnych proporcjach wody (rys. 4E, f) ujawniają, że po wstrzyknięciu wody absorbancja przy 360 nm nadal maleje, podczas gdy absorpcja przesunięta ku czerwieni przy 559 nm pojawia się i nadal rośnie. Tendencja ta dostarcza mocnych dowodów na obecność π-π W H-CDs. Układy sprzężone mogą tworzyć dwa różne typy agregatów π-π, układ typu sandwich (Agregaty H) i układ głowa-ogon (Agregaty J)42. Zgodnie z teorią sprzężenia molekularnego exciton, widmowe przesunięcie ku czerwieni wskazuje, że h-CDs tworzą Agregaty J, o układzie głowa-ogon 43,44,45,46. Na podstawie czerwonego SSF proszków H-CD, fluorescencyjne szkło organiczne zostało wykonane i zmontowane w WLED z cyjanowym chipem LED(dodatkowe rys. 4).
h-absorpcja i emisja CDs różniły się różnymi rozpuszczalnikami. Zdjęcie przygotowanego roztworu H-CD o różnych proporcjach objętości wody (od 0 do 90%) pod wpływem światła słonecznego (góra) i promieniowania ultrafioletowego 365 nm (dół). b PL widmo emisyjne przygotowanego roztworu H-CD o różnych proporcjach wody. C Trend natężenia fluorescencji przygotowanych roztworów H-CD przy 467 i 620 nm, różniący się w zależności od stosunku wody. D PL widma emisyjne roztworów proszku H-CD w różnych rozpuszczalnikach (wkładki: fotografie roztworów proszku H-CD w rozpuszczalnikach o różnej biegunowości (od wysokiej do niskiej) pod wpływem światła słonecznego (góra) i promieniowania ultrafioletowego 365 nm (dół)). e widma absorpcji UV-Vis przygotowanego roztworu H-CD o różnych proporcjach wody. F Trend absorbancji przygotowanych roztworów H-CD przy 360 i 559 nm, różny w zależności od stosunku wody. H-CD, hydrofobowa kropka węgla
jak wspomniano powyżej, gdy proszki H-CD rozpuszczają się w DMF, uzyskuje się pomarańczową przezroczystą ciecz (rys. 5c, lewa wstawka). Pod wzbudzeniem UV 365 nm roztwór DMF proszku H-CD wykazuje różowawoczerwoną fluorescencję (rys. 5c, prawa wstawka). Widmo mapowania PL (rys. 5c) ujawnia, że istnieją zarówno niebieskie, jak i czerwone centra emisji w roztworze DMF proszku H-CD. Stosunkowo, H-CD proszek roztwór kwasu octowego (rys. 5a) ma tylko niebieskie centrum emisji, a proszek H-CD (rys. 5b) otrzymuje wyłącznie czerwone centrum emisji. Obrazy TEM (rys. 5D-f) wskazują, że agregaty H-CD o średniej średnicy około 56 nm istnieją w roztworze DMF wokół monomerów H-CD. Obrazy HR-TEM (rys. 5G-i) agregatów H-CD i wzoru dyfrakcyjnego FFT (wstawka z Fig. 5i) kraty węglowej ujawnia, że istnieją różne płaszczyzny kraty węglowej w agregatach H-CD, co oznacza, że h-CD gromadzi się z przypadkową orientacją 47, 48, 49. Dlatego Agregaty H-CD generują czerwone SSF, a monomery przyczyniają się do emisji niebieskiej, co ujawnia związek między mechanizmem świetlnym H-CD a ich stanem rozproszonym.
różna fluorescencja i morfologia H-CD w różnym stanie. PL mapowanie widm a proszku H-CD roztwór kwasu octowego, B proszku H-CD i C proszku H-CD roztwór DMF (wstawki: zdjęcia roztworu H-CD DMF w świetle białym (po lewej) i 365 nm (po prawej) napromieniowanie, linia kreski wyznacza emisję pod 365 lub 254 nm UV). d, f obraz TEM i e rozkład wielkości cząstek agregatów H-CD (oznaczonych czerwonymi kółkami) w roztworze DMF. obraz G-i wysokiej rozdzielczości tem (HR-tem) agregatów H-CD w roztworze DMF, wstawiony: Wzór dyfrakcyjny FFT siatki węglowej. Paski skali: 500 nm (d), 50 nm (f), 20 nm (h) I 10 nm (G, i). H-CD, hydrofobowa kropka węglowa, mikroskopia emisji tem
w celu dalszej weryfikacji struktury i mechanizmu fluorescencji H-CDs przeprowadziliśmy dwa eksperymenty kontrolne, pierwszy przesiedlony DTSA z benzoesanem w celu usunięcia efektu wiązań dwusiarczkowych. Produkowane płyty noszą nazwę B-CD. Jak pokazano na rysunku uzupełniającym. 5a, c, gotowe rozwiązanie B-CDs wyświetla podobną niebieską emisję do H-CDs. Jednakże B-CDs w stanie stałym nie wykazuje fluorescencji (dodatkowe rys. 5b, d). Ponadto półprzewodnikowy B-CDs może łatwo rozpuścić się w wodzie (dodatkowe rys. 5e). Zgodnie z widmami FT-IR B-CDs i H-CDs, struktura chemiczna B-CDs jest podobna do H-CDs, z wyjątkiem wiązań dwusiarczkowych. W ten sposób można potwierdzić zależność między symetryczną powierzchnią wokół wiązań dwusiarczkowych a hydrofobowością H-CDs i czerwoną AIE.
w drugim eksperymencie kontrolnym zastosowano metodę postmodyfikacji do syntezy CD modyfikowanych kwasem ditiosalicylowym, które są nazywane P-CDs. Najpierw MA rozpuszcza się w kwasie octowym i podlega wstępnej obróbce solwotermalnej. Półprodukt P-CD jest rozpuszczalny w wodzie i wykazuje niebieską fluorescencję (dodatkowe rys. 6a). Obraz TEM tego półproduktu na fig. uzupełniającym. 6D i jego wstawka wskazują, że zwęglona struktura punktowa z odstępem kratowym 0,25 nm (111 kratowa płaszczyzna węgla), która może dodatkowo sprawdzić, czy niebieska emisja H-CDs pochodzi z jego zwęglonego rdzenia. P-CDs wytworzono następnie przez zmieszanie DTSA z wyżej wymienionym środkiem pośrednim i kwasem octowym, po przetworzeniu po solwotermicznym. Jak pokazano na rysunku uzupełniającym. 6b, c, e, f, P-CDs wykazują takie same właściwości hydrofobowości I pl Jak H-CDs, co potwierdza rdzeń hydrofobowości H-CDs, a czerwona AIE jest powierzchnią zmodyfikowaną przez DTSA.
dlatego możemy zbudować model złożony z rdzenia utworzonego przez MA z obrotową symetryczną powierzchnią heterocykliczną zawierającą N, S,O. Właściwości optyczne i obliczone przejścia poziomu energii ujawniają zgodność emisji niebieskiej z rdzeniem i emisji Czerwonej na powierzchnię. Filmy fotoluminescencyjne (dodatkowe filmy 1, 2, 3) H-CDs w różnych stanach rozproszonych sugerują, że h-CDs pokazują niebieską emisję w stanie rozpuszczonym, a czerwoną emisję w stanie stałym. Roztwór etanolu H-CD dodano do siatki miedzianej i wysuszono, a następnie rozpylono wodę dejonizowaną na siatkę miedzianą. Obraz TEM (uzupełniający rys. 7) miedzianej siatki ujawniło, że monomery H-CD były coraz bliższe niż roztwór H-CD pokazany na Fig. 2a. w ten sposób można zaproponować przekonywujący mechanizm kruszywowy i świetlny: w roztworze dominują grafityzowane rdzenie H-CDs, podczas gdy obracające się symetryczne heterocykle wokół wiązania dwusiarczkowego są recesywne; dlatego roztwór H-CD wykazuje niebieską fluorescencję skorelowaną z wzbudzeniem, podobną do opisywanych kropek węgla. Gdy monomery H-CD kontaktują się z wodą, hydrofobowość ich powierzchni powoduje, że zbliżają się do siebie. Następnie sprzężony układ powierzchni prowadzi układ π-π, nakładając się na siebie. Wreszcie, H-CDs przybierają kształt J-agregatów. Z powodu tej agregacji, grafityzowane rdzenie ulegną oddziaływaniu π-π i dalej wyłączą emisję niebieską poprzez ACQ. Ponadto, heterocykle osiowo-symetryczne pokazane na fig. 2 cierpią z powodu ograniczenia wewnątrzcząsteczkowej rotacji (RIR) symetrycznych heterocykli wokół ich osi wiązań dwusiarczkowych, podobnie jak inne zgłaszane symetryczne cząsteczki z AIE17,18,50, w wyniku czego powstaje czerwony AIE15,16,51.
atrament luminescencyjny oparty na płycie CD z dwoma przełącznikami
jak pokazano na Rys. 6A, przygotowany roztwór H-CD malowano na papierze filtracyjnym. W świetle białym jest prawie bezbarwny i wykazuje niebieską fluorescencję pod wzbudzeniem UV 365 nm. Przy 254 nm promieniowanie UV nie może wytworzyć żadnej fluorescencji, która jest zgodna z właściwością PL monomerów H-CD pokazaną na Fig. 5. Poprzez dodanie wody i suszenie powietrzem, jego fluorescencja pod 365 nm UV zmienia kolor na różowy. Ponadto pojawia się jako czerwona fluorescencja, co sugeruje, że h-CDs na papierze filtracyjnym zawiera zarówno monomery H-CD, jak i agregaty H-CD, w porównaniu z wcześniejszymi danymi. Po dodaniu etanolu i suszeniu powietrzem ciekły H-CD wykazuje takie same właściwości optyczne jak monomery H-CD. Ponadto dodanie wody może ponownie włączyć emisję czerwonego. Zjawisko to sugeruje, że tak przygotowane rozwiązanie H-CD można wykorzystać jako odwracalny atrament dwuzłącznikowy. Schemat działania atramentu przedstawiono na Fig. 6B. kwadratowe ramy na Rys. 6B reprezentują papier filtracyjny, faliste linie reprezentują włókna papieru. Niebieskie kropki reprezentują monomery H-CD rozproszone w bibule filtracyjnej z powodu ograniczenia włókien papieru. Jak wspomniano powyżej, monomery H-CD nie mogą być wzbudzone przy 254 nm, ale mogą być wzbudzone przy 365 nm. Po wprowadzeniu wody niektóre z monomerów H-CD agregują i powierzchniowo. Ponadto Pozostałe monomery pozostają połączone z włóknami. W związku z tym, pod napromieniowaniem 365 nm, zarówno monomery w bibule filtracyjnej, jak i agregaty na powierzchni mogą być pobudzone do świecenia na niebiesko i czerwono, które wyświetlają się jako hybrydowa fluorescencja różowa. Podczas napromieniowania poniżej 254 nm monomery nie są dalej wzbudzane, co skutkuje tylko emisją Czerwieni. Po zastosowaniu etanolu Agregaty ponownie rozpuszczają się w bibule filtracyjnej jako monomery; dlatego proces ten jest odwracalny. Nagrano film pokazujący ten proces odwracalny (film dodatkowy 4). W tym filmie zaobserwowaliśmy, że przenoszenie różnych fluorescencji jest niezwykle szybkie. Doskonała odwracalność procesu sprawia, że H-CDs jest obiecującym kandydatem do praktycznych zastosowań antykradzieżowych i szyfrujących.
Prezentacja i zasada odwracalnej podwójnej fluorescencji H-CDs. fotografie bibuł filtracyjnych o różnej obróbce pod zmiennym napromieniowaniem. b schematyczny schemat H-CDs wytrąconego z dodatkiem wody i rozpuszczonego ponownie w etanolu, z otrzymaną fluorescencją wielomodową. (Kwadratowe ramki reprezentują bibułę filtracyjną, faliste linie reprezentują włókna papieru, niebieskie kropki reprezentują monomery H-CD, symbole błysku w górę odnoszą się do światła dopuszczającego, podczas gdy te w dół prezentują emisję, czerwone Krzyże oznaczają brak emisji). H-CD, hydrofobowa kropka węglowa
wreszcie, tak przygotowane rozwiązanie H-CD zostało wypełnione pustym piórem znakującym, aby stworzyć wygodne narzędzie do zwalczania i szyfrowania. Dwie plakietki szkolne pomalowane komercyjnie piórem zakreślającym (cahp)i H-CD jako przygotowanym piórem wypełnionym roztworem (HMP) (rys. 7a) w oparciu o papiery filtracyjne zostały wykonane. Odznaki poddawane były takim samym zabiegom jak rys. 6A, c w kolejności. W świetle białym odznaki są białe jak puste papiery filtracyjne. Odznaka pomalowana na kolor CAHP wykazuje fluorescencję w Kolorze cyjanowym przy 365 nm UV i emisję niebieską przy 254 nm UV. Dodatkowo dodanie wody nie powoduje oczywistej zmiany. Podczas różnych zabiegów i napromieniowania, plakietka malowana HMP może wyświetlać cztery różne charakterystyki luminescencji (z HMP, poniżej 365 nm UV, emisja niebieska; poniżej 254 nm UV, brak emisji; z HMP i wodą, poniżej 365 nm UV, emisja różowa; poniżej 254 nm UV, emisja czerwona). Ewidentnie, H-CD as-prepared solution-filled mark pen przejawia wyraźnie unikalne właściwości luminescencyjne i stabilność poprzez wstrzyknięcie różnych rozpuszczalników. Wykorzystanie podwójnego szyfrowania HMP przedstawiono na Rys. 7B. „SC”, „US” i „NU” są malowane przez HMP; ponadto „C”, „S” I ” U ” są pokryte woskiem po wysuszeniu atramentu na powietrzu. Przy wzbudzeniu UV 365 nm, z wodą lub bez wody, tylko seria bezsensownych fałszywych kodów jest pokazana w niebieskiej fluorescencji. Przy napromieniowaniu UV 254 nm i braku dodawania wody obserwuje się tylko ciemność. W szczególności, prawdziwy kod „słońce” pojawia się jako czerwona fluorescencja z jednoczesnym uzdatnianiem wody i wzbudzeniem UV 254 nm.
zastosowanie atramentu H-CDs. H-CD as-prepared solution-filled mark pen (HMP) wykorzystywany jako plakietka antykolkowa w porównaniu z komercyjnie dostępnym markerem zakreślającym (cahp); b HMP wykorzystywany jako plakietka z podwójnym szyfrowaniem. H-CD, hydrofobowa kropka węglowa
