首页>科技 > 正文

碳纳米点对声致发光具有明显的调制作用 调制效应可肉眼分辨

2021-09-02 10:26:14    出处:科技日报

记者从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院固体所研究员徐文课题组与重庆医科大学超声医学工程国家重点实验室合作,利用自主研制的“球形聚焦集声系统”,开展了碳纳米点对声致发光效应影响的研究,观测到碳纳米点对声致发光具有明显的调制作用,可使水中的蓝—紫色发光调制为橙色发光,其调制效应可肉眼分辨。相关研究成果日前发表在《纳米级》上。

在声场作用下,液体如纯水中会发生空化,形成气泡。气泡在正、负交替的声压驱动下缓慢膨胀、快速塌缩并发出光脉冲,此现象为声致发光。这一过程可通过气泡将声能积聚并转换为光能,为声学领域的重要实验现象。但是,目前学界对声致发光机理的认识仍未完全清晰。有研究认为,在声空化以及气泡膨胀和塌缩过程中,产生的羟基自由基是纯水中声致发光的关键要素。而碳纳米点作为一种表面具有丰富化学基团且表面化学活较强的纳米材料,常被用作自由基捕获体。

鉴于此,研究人员利用碳纳米点对声致发光实验中的羟基自由基进行调制,使声致发光波长发生了显著变化。通过声致发光光谱分析、光脉冲信号时间分辨测量,及对超声作用前后碳点的物理、化学特表征分析,证实了碳纳米点对水中声致发光的影响,主要是通过碳纳米点与羟基自由基的耦合产生。

此外,超声处理是碳纳米材料制备过程中常用的方法。这项研究发现聚焦超声作用可使碳纳米点的碳核尺寸变小、碳核结晶更好、碳点分散更均匀。而超声诱导的化学效应可使碳点表面的基团被氧化,形成了更多的羧基。

这一研究结果为深入理解声致发光的微观机理提供了新的研究方法,将有助于进一步设计、优化荧光碳点的合成、调控及应用。(记者吴长锋)

相关内容

消费
产业
明确将依法整治各类医疗美容广告乱象 对多种情形重点打击 爱美客日K线图医美行业再迎强监管!近日,国家市场监督管理总局就《医疗美容广告执法指
预计2021年中国跨境电商市场规模将达14.6万亿元 第三方机构网经社电子商务研究中心发布《2021年(上)中国跨境电商市场数据报告》,2021
线上渠道已成为中国宠物市场的重要增长引擎 近年来,随着中国居民人均收入及消费水平不断提高,养宠物人数比例逐步上升。截至2019
预计2025年二手车交易量将与新车销量基本持平 今年我国二手车交易量或将突破1600万辆,增长率有望达到15%。近日,中国汽车流通协会
基金