刘应亮教授团队在顶级期刊发表两篇研究论文
近日，我校材料与能源学院刘应亮教授团队在碳(量子)点研究领域，接连在顶级期刊上发表两篇高水平研究论文。
以“Hydrophobic carbon dots with blue dispersed emission and red aggregation-induced emission”为题的论文，发表在Nature Communications, 2019, DOI:10.1038/s41467-019-09830-6(影响因子:12.353）上。论文在线地址： https://www.nature.com/articles/s41467-019-09830-6 。论文第一单位为华南农业大学，第一作者是华南农业大学与华南师范大学联合培养硕士生杨海遥，通讯作者为华南农业大学刘应亮教授、胡超凡副教授和华南师范大学刘智明副研究员。
近年来，碳点作为一种新型的发光材料，其独特的结构和性能受到了研究者广泛关注。然而，目前大部分碳点只有分散状态下发光，转变成固态就会由于π-π堆叠而产生聚集诱导猝灭现象，这极大限制了碳点在固态材料领域的应用。
该研究以三聚氰胺和二硫代水杨酸为原料获得了一种分散在良好溶剂中发射蓝光、聚集形成固体后发射红光的疏水性碳点，且红、蓝光发射可以随着聚集状态的改变而发生快速、可逆的切换。通过对碳点物化性质和微观结构的分析表征，以及聚集过程的原位观察和谱学分析，确认了该碳点具有高度石墨化的内核以及类似AIE分子特性的表面结构。在此基础上提出了碳点的抗自猝灭的机理。在分散状态时，碳点由于内核的π-π*跃迁发射出蓝色荧光；发生聚集时，由于π-π堆叠作用导致来之石墨化内核的荧光发生猝灭，而表面的分子结构由于RIR效应，而产生聚集诱导的红色固态荧光发射。利用该碳点双模式可切换发光特性，可实现在防伪、信息加密和传感等方面的应用。
荧光碳点合成、机理和应用
以“A Universal Strategy for Activating the Multi-Color Room-Temperature Afterglow of Carbon Dots in a Boric Acid Matrix”为题的论文，发表在Angew. Chem. Int. Ed.,2019,DOI: 10.1002/anie.201814629(影响因子:12.102)上，论文在线地址： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201814629 。文章第一作者是华南农业大学博士研究生李唯，通讯作者为华南农业大学刘应亮教授、雷炳富教授和胡超凡副教授。
室温磷光作为一种长寿命发光，具有较宽的斯托克位移和较高的信噪比，在生物成像、传感、防伪加密、数据记录和安全保护等方面具有广阔的应用前景。现有的室温磷光材料一般为金属配合物以及有机分子，然而这些材料存在毒性大、寿命短、制备复杂等缺点。碳点由于具有高的光稳定性、低毒性、制备简易、组成和结构易调控等独特优势，成为当前室温磷光材料的研究热点。
该文首次报道了采用一种通用的基质——硼酸，实现了无杂原子掺杂以及杂原子掺杂两类碳点的长寿命发光和多颜色(蓝色、绿色、黄绿色、橙色)室温磷光，证实了玻璃态是除氢键、化学键和结晶态之外稳定激发三重态的一种新形式。该工作通过在碳点/硼酸复合材料中引入具有吸电子作用的硼原子，可以大大减小单重态和三重态之间的能隙；同时，所形成的玻璃态可以有效地保护碳点的激发三重态并抑制非辐射跃迁。基于不同颜色的磷光发射的特性，该工作展现了这些材料在防伪和信息加密中的应用。这种简单易行的合成方法与通用性为实现碳点磷光提供了更多的思路。
磷光碳点设计制备和多色磷光
近年来，刘应亮教授团队在碳(量子)点领域已在Nat.Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Func. Mater.、Chem. Commun.等高水平期刊上发表了系列研究论文，在碳点结构的设计、发光机理的探究和新的应用领域的开拓等方面取得了重要成果。碳点领域发表的论文引起了国内外同行广泛关注和引用，3篇为高引论文，单篇最高引用超过500次。(文/图 材料与能源学院 胡超凡 李唯)