【摘 要】
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近年来,碳点（Carbon dots,CDs）作为一种新兴的碳基发光材料,因其易于制备易于修饰,具有优秀的生物相容性以及优异的光学性质在各个领域中都得到了广泛的应用。CDs的研究经过多年的开发取得了不小的成果,但是仍存在以下挑战:（1）目前关于CDs的荧光性能被大量报道,关于室温磷光（RTP）发光仍有待研究;（2）目前报道的CDs的RTP性能主要通过与聚合物基质复合的方式来实现,这极大的限制了 C
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近年来,碳点（Carbon dots,CDs）作为一种新兴的碳基发光材料,因其易于制备易于修饰,具有优秀的生物相容性以及优异的光学性质在各个领域中都得到了广泛的应用。CDs的研究经过多年的开发取得了不小的成果,但是仍存在以下挑战:（1）目前关于CDs的荧光性能被大量报道,关于室温磷光（RTP）发光仍有待研究;（2）目前报道的CDs的RTP性能主要通过与聚合物基质复合的方式来实现,这极大的限制了 CDs的应用,探究新的方法具有重要意义;（3）目前,传统的发光材料-半导体量子点具有生物毒性,价格昂贵等缺点,如何利用CDs作为其合理的取代,探究CDs的各方面应用具有前景和价值。基于以上的问题,本论文的研究主要为:（1）我们通过以果糖和二亚乙基三胺（DETA）作为前驱体溶剂热法制备出荧光氮掺杂碳点（NCDs）,通过与聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚丙烯酸（PAA）等聚合物基质复合,在探究强氢键作用下是否能实现NCDs的室温磷光发光,结果表明NCDs与PVA聚合物复合时最长的室温磷光达到了 0.75 s。（2）我们将氮掺杂碳点（NCDs）通过进一步的气相氟化得到氟氮共掺杂碳点（FNCDs）,FNCDs在没有基质的包埋作用下表现出磷光寿命为1.14 s量子产率为8.3%的自保护RTP。通过比较NCDs和FNCDs的结构和性能我们推理出FNCDs的RTP源自C-N/C=N的π→π*和n→π*电子跃迁,这归因于单线态和三重态之间的小能隙。我们通过比较FNCDs-PVA和NCDs-PVA基质之间的性能,进一步探索了 RTP的机理:在没有氧气阻隔时半离子C-F键增强了分子内和分子间的氢键,并减少了 RTP的猝灭。（3）我们利用NCDs以及FNCDs的发光性质的不同,实现了信息防伪以及加密的应用。
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