最新刊期

    2025年第46卷第1期

      封面文章

    • 在全彩广色域显示领域,研究人员通过配体辅助再沉积技术,成功合成了具有高稳定性和高PLQY的MAPbBr3钙钛矿量子点,为显示器件发光二极管色转换层提供了新方案。
      李恭明, 蔡俊虎, 赖文宗, 陈晓钢, 查楠, 叶芸, 徐胜, 郭太良, 陈恩果
      2025, 46(1): 1-11. DOI: 10.37188/CJL.20240215
      摘要:量子点(Quantum dots)凭借其尺寸可调控、卓越的光致发光量子产率(PLQY)以及宽光谱吸收等特性,展现出了卓越的光学性能,使其成为全彩广色域显示中LED色转换层的理想材料选择。特别是MAPbBr3钙钛矿量子点(PQDs),不仅制备工艺简单,并且还拥有优异的光电性能,因而被视为极具商业化潜力的材料。然而,MAPbBr3 PQDs在合成后其表面的配体极易脱落,导致表面缺陷态密度增加,这使得它们在水氧等环境因素下稳定性较差,最终导致其PLQY进一步降低。本研究提出了一种高效的一步合成MAPbBr3 PQDs策略:通过配体辅助再沉积技术(LARP),并创新性地使用2-己基癸酸(DA)配体替换传统的油酸(OA)配体,在室温条件下成功地合成了具有出色稳定性和高PLQY的MAPbBr3 PQDs。与单长碳链的OA配体相比,双短链的DA配体能与MAPbBr3 PQDs建立起更强的配位键。配体与PQDs之间的强相互作用有助于全面钝化晶格缺陷,从而减弱非辐射过程并提高材料的环境稳定性。因此,DA修饰后的MAPbBr3 PQDs不仅展现出高达87.8%的PLQY,而且在水氧环境中也表现出更高的稳定性。室温环境下,使用DA配体修饰后的MAPbBr3 PQDs的PL峰值在放置半个月后仍保持在原来的68.3%,而OA配体修饰的PQDs表现出几乎完全的荧光猝灭。随后,将DA配体修饰后的绿色发射MAPbBr3 PQDs、红色发射CsPbBrI2 PQDs以及蓝色发射CsPbCl1.5Br1.5 PQDs置于聚苯乙烯(PS)环境中包覆固化成膜,替代传统荧光粉应用于显示器件发光二极管(LED)的色转换层,测试其色域范围达到了NTSC标准的137.09%。  
      关键词:MAPbBr3 PQDs;DA配体;稳定性;广色域;LED   
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      更新时间:2025-02-20

      本期荐读

    • 硅基氧化锌微盘回音壁激光 增强出版 AI导读

      Technology media journalists report: Researchers have made significant progress in the field of on-chip ZnO lasing applications. They fabricated a circular ZnO microdisk on a Si substrate, which exhibits a unique toroid structure and supports optically pumped WGMs lasing in the ultraviolet region with a high Q factor. The cavity quality is high enough to support the BGR phenomenon, and the lasing spectrum can be modulated with increasing pumping power.
      朱刚毅, 颜新悦, 叶鹏, 秦飞飞, 王子轩, 李炳辉, 卢俊峰, 王潇璇, 徐春祥
      2025, 46(1): 12-22. DOI: 10.37188/CJL.20240242
      摘要:尽管ZnO激光器在增益特性方面具有显著优势,但ZnO材料的刻蚀工艺限制了任意大小尺寸微腔的制备,阻碍了它的片上应用。本文通过在绝缘硅(SOI)衬底上的图案化ZnO生长,制备了悬浮的ZnO微盘阵列,系统地研究了微腔的结构、形貌和光致发光(PL)特性。微腔具有圆形结构,在表面张力和应力的协同作用下,ZnO微盘呈现出独特的环形结构,并且侧壁表面光滑。ZnO微盘(直径8 μm)获得的光泵浦回音壁模(WGMs)紫外激光,Q因子超过1 300。更有趣的是,由于微腔对光与物质相互作用的增强,ZnO微盘腔的光学品质良好,支持了ZnO材料在高激发态下的带隙重整化(BGR)现象,激光模式也随着一起被调制。实验结果表明,随着泵浦功率的增加,激光光谱经历了Burstein-Moss(BM)效应引起的蓝移和电子空穴等离子体(EHP)效应引起的红移。  
      关键词:氧化锌;微盘;可调谐激光;分子束外延   
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      更新时间:2025-02-20

      特邀综述

    • 光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术研究进展 增强出版 AI导读

      光学微腔技术在荧光和拉曼光谱增强领域取得突破,为痕量物质检测提供新方案。
      姚瑶, 闫胤洲, 蒋毅坚
      2025, 46(1): 23-45. DOI: 10.37188/CJL.20240272
      摘要:光学微腔通过在介观尺度上增强光与物质相互作用,可作为通用功能结构用于增强荧光辐射与拉曼散射过程,在痕量物质检测、光电发光器件等领域具有独特的优势。随着微纳加工技术的不断进步,光学微腔的设计朝着更高品质因子和更小模式体积方向发展,光与物质相互作用效率持续提升,展现出了更多独特的光辐射及光散射增强特性。然而,相比于金属表面等离激元近场调控,光学微腔在增强荧光及拉曼痕量检测方面仍面临挑战。为了克服这一难题,人们提出了光学微腔-金属/二维半导体复合结构,为不同场景下的高性能荧光增强和拉曼痕量检测提供了全新的解决方案,展现出光学微腔在光辐射和光散射增强领域巨大的应用潜力。本文总结了近20年来光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术的研究进展,详细介绍了光学微腔的种类及其光学特性,深入探讨了光学微腔及其复合结构荧光和拉曼增强机制与前沿研究成果。最后,对未来光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术的发展和应用前景进行了总结与展望。  
      关键词:光学微腔;荧光光谱;拉曼光谱;表面增强荧光光谱;表面增强拉曼光谱   
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      更新时间:2025-02-20
    • 荧光寿命成像技术及其在生物医学领域的应用 增强出版 AI导读

      荧光寿命成像技术在生物医学领域应用广泛,专家综述了其在生物学研究和临床医学研究的进展,展望了未来发展趋势。
      闫婉露, 苏伟涛, 陈大钦
      2025, 46(1): 46-59. DOI: 10.37188/CJL.20240240
      摘要:荧光寿命成像是一门在诸多领域都得到广泛应用的技术,该技术不仅具有高灵敏度、高时间分辨能力、空间分辨能力,且其测量不受激发光特性和细胞环境的影响,可定量化研究待测样品的荧光过程。由于上述优点,荧光寿命成像技术已经被广泛应用于生物医学领域。荧光寿命成像技术分为频域法和时域法,根据不同差频特征,频域法又可分为外差法和零差法,时域法主要有门控法、时间相关单光子计数法(TCSPC)和条纹相机测量法等三种实现途径。本文介绍了上述技术的基本原理,对荧光寿命成像技术在生物学研究、癌症肿瘤细胞的临床医学研究等领域的进展进行了综述,并对其未来的发展趋势进行了展望。  
      关键词:荧光寿命成像技术;频域法;时域法;生物医学   
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      更新时间:2025-02-20

      材料合成及性能

    • Pr3+掺杂Ge-As-Ga-Se硫系玻璃和光纤的制备及性能 增强出版 AI导读

      最新研究报道,科研团队成功制备出高浓度Pr3+离子掺杂的Ge12As20.8Ga4Se63.2玻璃光纤,具有低损耗和强荧光发射特性,有望成为4 µm波段光纤激光器增益介质。
      王翀, 吴嘉辉, 郭海涛, 唐钰欣, 许彦涛
      2025, 46(1): 60-69. DOI: 10.37188/CJL.20240179
      摘要:面向4 µm波段光纤激光器用增益光纤,制备出0.2%(质量分数)高浓度Pr3+离子掺杂的Ge12As20.8Ga4Se63.2玻璃,通过棒管法拉制了单模双包层增益光纤。采用X射线衍射、差示扫描量热、电子探针元素分析、椭偏仪、红外热像仪、红外显微测试、红外傅里叶变换光谱仪、荧光光谱仪等分析了不同工艺下制备的玻璃和光纤的光学特性,最终所制备光纤的基底损耗约为2.65 dB/m,并成功获得光纤在3.8~4.8 µm处的强荧光发射。该硫系玻璃光纤具有较高的Pr3+溶解度、良好的热稳定性与发光性能,具有作为4 µm波段光纤激光器增益介质的潜力。  
      关键词:硫系玻璃;稀土掺杂;纯化方法;中红外荧光;中红外光纤激光   
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      更新时间:2025-02-20
    • 基于绿色反溶剂工程的钙钛矿结晶过程调控及其机理 增强出版 AI导读

      在钙钛矿薄膜制备领域,研究人员通过调节乙酸乙酯和正己烷混合比例,成功控制晶体成核和生长过程,制备出性能优异的钙钛矿薄膜。
      刘志军, 杨平, 亢天利, 刘凤霞, 许晓飞, 李志义, 魏炜
      2025, 46(1): 70-80. DOI: 10.37188/CJL.20240201
      摘要:乙酸乙酯(Ethyl acetate,EA)常作为绿色反溶剂来制备钙钛矿薄膜,但高极性导致萃取速率过快,使晶体的成核和结晶过程难以控制。本文通过向EA中添加正己烷(n-hexane,Hex)调节反溶剂萃取速率,进而控制溶液过饱和度使晶体的成核和生长过程达到动态平衡;同时使用Materials Studio软件对溶剂-反溶剂体系进行分子动力学模拟,定量计算其相互作用能。实验表明,60% N-Hex(反溶剂中Hex所占摩尔分数为60%)混合反溶剂制备的钙钛矿薄膜平均晶粒尺寸为249 nm,比纯EA和纯Hex制备薄膜分别提升17%和71%;载流子寿命为225 ns,比纯EA和纯Hex制备薄膜分别提升27%和45%;同时该薄膜(110)晶面优先取向。本实验的分子动力学计算结果表明,当溶剂-反溶剂相互作用力为1 385 kJ/mol时,得到最佳钙钛矿薄膜。  
      关键词:钙钛矿;绿色;反溶剂工程;分子动力学   
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      更新时间:2025-02-20
    • 在材料科学领域,研究人员采用尿素辅助共沉淀法制备了ZrO2∶Yb3+/Er3+材料,并通过X射线衍射技术探究了Yb3+/Er3+掺杂对ZrO2晶体结构的影响,发现掺杂导致ZrO2晶体结构转变。同时,研究了ZrO2∶Yb3+/Er3+的发光热稳定性及温度传感特性,实现了基于多荧光强度比信号的温度传感,提高了测温准确性。
      董宇, 郝朴言, 朱蕊, 贾梦真, 李婷婷, 任家辉, 张瑾怡, 赵小奇
      2025, 46(1): 81-88. DOI: 10.37188/CJL.20240248
      摘要:采用尿素辅助的共沉淀法制备了ZrO2∶Yb3+/Er3+材料。利用X射线衍射技术探究了Yb3+/Er3+掺杂对ZrO2晶体结构的影响,结果显示,Yb3+和Er3+离子的掺杂导致了ZrO2从单斜相到四方相和立方相的转变。通过温度依赖的上转换光谱探究了ZrO2∶Yb3+/Er3+的发光热稳定性以及基于热耦合能级的温度传感特性。研究结果表明,在980 nm激光激发下,ZrO2∶Yb3+/Er3+表现为无热猝灭特征的上转换发光。并且,我们分别利用位于绿光区2H11/24S3/2两个独立能级之间的热耦合特性,基于绿光区4S3/2单一能级上不同Stark分裂能级4S3/2(1)和4S3/2(2)之间的热耦合特性和基于红光区4F9/2单一能级上不同Stark分裂能级4F9/2(1)和4F9/2(2)之间的热耦合特性,实现了4个荧光强度比信号同时响应的温度传感。相比于单一荧光强度比信号的温度传感,这种多信号同时响应的测温方案可以进一步避免测温过程中偶然因素对测温结果的干扰,提高测温的准确性。  
      关键词:热耦合能级;温度传感;非热猝灭;晶体相变   
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      更新时间:2025-02-20
    • 基于NaGdF4∶Er3+/Yb3+/Al3+的复合薄膜上转换发光与光热性能 增强出版 AI导读

      最新研究发现,稀土掺杂上转换纳米材料通过添加单壁碳纳米管、贵金属和光子晶体,可显著提升光热性能和测温灵敏度,为光热传感器性能提升提供新策略。
      邵泽杰, 周海芳, 郑瑞锦, 程树英
      2025, 46(1): 89-97. DOI: 10.37188/CJL.20240221
      摘要:稀土掺杂的上转换纳米材料在光热传感、生物医学等领域有着广泛的应用前景,但其存在导热性差、测温灵敏度与上转换发光(UCL)强度低的问题,而添加单壁碳纳米管(SWCNT)、贵金属与光子晶体(PCs)是提高其UCL强度与光热性能的有效手段。本文使用溶剂热法合成了NaGdF4∶Er3+/Yb3+/Al3+纳米晶体(UCNPs),通过对比上转换层(UC)、SWCNT/UC、Ag/SWCNT/UC与PCs/Ag/SWCNT/UC的光热性能,研究不同膜层对UCNPs的光热性能影响。结果表明,PCs/Ag/SWCNT/UC具有优异的性能,其红绿光强度分别为UC的3.48倍与4.24倍,其光热转换效率达到33.79%,是UC的1.49倍;并且光学测温绝对灵敏度SA在353 K时达到3.14×10-3 K-1,相对灵敏度SR在273 K时达到1.87×10-2 K-1。本研究为提高光热传感器性能提供了一种有效的策略。  
      关键词:复合薄膜;NaGdF4∶Er3+/Yb3+/Al3+纳米晶;光热性能;测温灵敏度   
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      更新时间:2025-02-20

      器件制备及器件物理

    • 大面积钙钛矿太阳能电池薄膜制备工艺进展综述 增强出版 AI导读

      钙钛矿太阳能电池技术快速发展,光电转化率显著提升,但大面积制备仍面临挑战。
      许振桐, 林杰, HUANG Jingsong, 江诚鸣
      2025, 46(1): 98-109. DOI: 10.37188/CJL.20240229
      摘要:钙钛矿太阳能电池由于其低成本、高性能和灵活性而吸引了越来越多的研究和工业关注。在实验室规模的钙钛矿太阳能电池(PSCs)快速发展之后,短短十多年内,光电转化率已经从最初的3.8%提升至26.7%,这一显著提升标志着钙钛矿太阳能电池技术的快速进步。其优异的光电性能得益于钙钛矿材料具有光吸收范围广、温度系数好、带隙可调、载流子迁移率高以及缺陷容忍度强等物理性质。钙钛矿光伏的商业化取决于能否从实验室规模的钙钛矿太阳能电池成功过渡到大规模的钙钛矿太阳能模组(PSMs)。然而,随着器件面积的增加,模组的效率显著降低,限制了其商业化进程,其中主要的问题在于如何制备出高质量且均匀的大面积钙钛矿薄膜。小面积器件的钙钛矿薄膜一般通过旋涂法制备,但是旋涂法对于大面积钙钛矿薄膜的制备存在薄膜质量不均匀、原料严重浪费的缺点,因此不适合大面积器件的制备。研究者们对此开发了多种制备工艺,其中包括刮刀涂布法、狭缝涂布法、喷墨打印法、真空蒸镀法等技术。本文主要介绍了大面积钙钛矿薄膜的制备工艺以及当前国内外的研究进展,并对各类添加剂和溶剂对器件效率的优化进行了讨论,以期大面积钙钛矿光伏尽快实现产业化。  
      关键词:钙钛矿;大面积模组;太阳能电池;制备工艺;光伏   
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      更新时间:2025-02-20
    • 自相似锁模超短脉冲掺铒光纤激光器 增强出版

      赵辉, 王蓟, 夏敬华, 王国政, 叶海钦, 薛明昆, 刘诗晗, 贾惟元
      2025, 46(1): 110-116. DOI: 10.37188/CJL.20240231
      摘要:设计并搭建了自相似锁模超短脉冲光纤激光器和掺铒光纤放大器,在种子源部分,利用自制的碳纳米管可饱和吸收体结合色散管理的方式,控制腔内净色散为微正色散产生了自相似抛物线型锁模脉冲,并以此作为种子源进行后续的功率放大和光谱展宽。光纤放大级采用的是双向泵浦的方式,通过高增益低色散的掺铒光纤将种子光充分增益后,得到输出功率39.51 mW、光谱宽度38.11 nm、放大增益20.65 dB的激光输出。最后,采用普通单模光纤对放大后的自相似锁模脉冲进行压缩,获得压缩后脉冲宽度283 fs的超短脉冲激光输出。  
      关键词:光纤激光器;超短脉冲;自相似脉冲放大   
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      更新时间:2025-02-20

      理论计算及光谱分析

    • 在微纳光电探测器领域,研究人员提出了一种基于Au光栅/石墨烯/h-BN/SiO2的异质结构,利用声子极化激元效应增强石墨烯光电性能,为中红外光电探测器提供理论依据。
      范炟铄, 程宇昂, 陈洋, 石芝铭
      2025, 46(1): 117-125. DOI: 10.37188/CJL.20240279
      摘要:石墨烯自被成功制备以来,就以其优异的材料性能在众多领域受到了广泛关注,特别是其具备快速光电响应、宽光谱吸收、尺寸优势等特性,是制备微纳光电探测器的理想材料之一。目前,石墨烯光电探测器已经实现,但基于传统结构的石墨烯探测器存在光吸收效率低、光电响应差的问题。利用等离激元实现光吸收增强是一种可行的技术路线,但其存在微纳结构过于复杂、成本过高、性能不足等问题。本文提出了一种基于Au光栅/石墨烯/h-BN/SiO2的异质结构,利用h-BN与红外光相互作用产生的声子极化激元效应,将红外光局域在石墨烯中,增强石墨烯与异质结构整体的吸收率;同时,石墨烯与h-BN的晶格常数相近,该异质结构可最大程度地发挥石墨烯优异的光电性能。通过有限元(Finite element method, FEM)方法对吸收率和电磁场分布进行分析,发现在入射光频率为1 550 cm-1时,Au光栅/石墨烯/h-BN/SiO2混合结构石墨烯层的功率耗散密度是Au光栅/石墨烯/SiO2对照组结构的4.4倍,光吸收率是对照组的6.5倍。同时,通过控制h-BN的厚度、Au电极的厚度及栅宽可以实现对吸收强度的调控。该研究为实现基于石墨烯的中红外光电探测器提供了理论依据。  
      关键词:石墨烯;六方氮化硼;声子极化激元   
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      更新时间:2025-02-20

      发光学应用及交叉前沿

    • 在爆炸物探测领域,研究人员结合有机小分子荧光探针与静电纺丝技术,开发出新型荧光纳米纤维膜传感器,有效拓宽了荧光探针的应用范围。
      成乐琴, 陶韵琦, 张跃伟, 于雪
      2025, 46(1): 126-139. DOI: 10.37188/CJL.20240235
      摘要:近年来,随着炸药制备和隐蔽性水平的进一步提高,爆炸物探测也面临更加严峻的挑战。有机小分子荧光探针具有高灵敏度、高选择性、低检测限等优点,近年来在爆炸物识别方面得到了广泛应用。然而,这些荧光探针对爆炸物的识别通常需要在溶液中进行,导致其应用受到很大限制。静电纺丝是一种制备直径可控、形态均匀的纳米纤维的有效技术。将荧光探针与静电纺丝技术结合制备出具有携带方便、可重复性好、检测限低等优点的荧光纳米纤维膜,有效地拓宽了荧光探针在检测爆炸物方面的应用。本文对有机小分子材料的荧光传感单元结构进行分类,总结了有机小分子荧光纳米纤维膜传感器对常见爆炸物三硝基甲苯(Trinitrotoluene, TNT)、三硝基苯酚(Trinitrophenol, TNP)、2,4-二硝基甲苯(2,4-Dinitrotoluene, DNT)、环三亚甲基三硝胺(Cyclotrimethylene trinitramine, RDX)、三过氧化三丙酮(Triacetone triperoxide, TATP)等进行荧光识别和检测,为实际爆炸物检测中静电纺荧光纳米纤维膜的设计提供指导,同时为荧光探针在复杂环境中的实际应用提供了新思路。  
      关键词:荧光探针;静电纺丝;爆炸物检测;纳米薄膜纤维   
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      更新时间:2025-02-20
    • 近红外响应上转换荧光纳米传感器用于4-壬基苯酚检测 增强出版 AI导读

      In the field of environmental monitoring, a breakthrough has been made. Researchers have developed a near-infrared responsive upconversion luminescence nanosensor for detecting 4-Nonylphenol, a harmful estrogenic endocrine disrupter. This highly sensitive and selective sensor operates in two linear ranges and boasts a low limit of detection, successfully tested in real milk samples. This advancement holds promise for sensing in food, environmental, and biological samples.
      黄丝丽, 许坤城, 叶依文, 温红丽, 陈日晖, 宋巍, 陈伟, ABDUR Raheem Aleem
      2025, 46(1): 140-155. DOI: 10.37188/CJL.20240187
      摘要:4-壬基苯酚(NP)是一种雌激素,属于内分泌干扰物,广泛应用于各种农业和工业品。然而,NP的过度使用及直接释放到环境中,会对人类健康和生态系统造成高风险。在此,我们首次研究了近红外(NIR)响应的上转换荧光纳米传感器用于4-NP的检测。基于Förster共振能量传递的上转换纳米颗粒(UCNPs)-氧化石墨烯传感器具有高选择性和高灵敏度,在980 nm和808 nm激发下,对NP的线性检测范围分别为5~200 ng/mL和200~1 000 ng/mL,LOD为4.2 ng/mL。该纳米传感器在实际液体牛奶样品中成功进行了NP检测,结果令人满意。近红外激发的稀土氟化物基上转换荧光纳米传感器由于具有高灵敏度、高特异性识别、低LOD、无自发荧光以及近红外激发源的穿透能力强,在食品安全检测、环境监控和生物样品中具有很好的应用前景。  
      关键词:Er3+/Yb3+/Nd3+;上转换纳米颗粒;Förster共振能量传递;雌激素;检测   
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      更新时间:2025-02-20
    • 最新研究报道,科研团队开发出一种新型荧光传感器,能高效检测罗丹明6G,具有高选择性、抗干扰能力和荧光稳定性。
      牛浩宇, 李媛媛, 王钢, 王月, 黄浩展, 姚利霞, 王一涵, 张铭亮, 李恺
      2025, 46(1): 156-163. DOI: 10.37188/CJL.20240234
      摘要:将金属有机框架材料UIO-66-NH2同时作为载体和荧光基团,利用沉淀聚合法制备出一种用于检测罗丹明6G的表面分子印迹荧光传感器(UIO-66-NH2@Rh6G@SMIPs)。通过红外光谱、X射线衍射等对其进行表征,证实其已成功合成。在检测罗丹明6G的过程中,该传感器的荧光峰呈比率型变化。其荧光峰强度的比值I560/I440与罗丹明6G浓度在0~10 μmol·L-1范围内呈线性关系,检出限为12.77 nmol·L-1。此外,UIO-66-NH2@Rh6G@SMIPs具有选择性高、抗干扰能力强以及荧光稳定性好等优点。在检测实际样品时,湖水中罗丹明6G的加标回收率为93.2%~104.2%,相对标准偏差为0.9%~3.1%;干辣椒中罗丹明6G的加标回收率为92.7%~108.6%,相对标准偏差为1.9%~3.7%,满足在复杂实际样品中的检测需求。本文为罗丹明6G的快速检测提供了一种高效可行的方法。  
      关键词:金属有机框架;比率荧光;分子印迹聚合物;罗丹明   
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      更新时间:2025-02-20
    • 在金属离子响应和电致变色领域,科研人员采用一锅多步法成功制备了含氨基脲结构的六元螺环罗丹明SRh-NH,并对其结构进行了表征。
      肖彦楠, 梁冲, 韩月, 吴迪, 习丽丽, 于海波, 吕宝阔
      2025, 46(1): 164-173. DOI: 10.37188/CJL.20240232
      摘要:为了探究六元螺环在金属离子响应和电致变色领域的应用,本文采用一锅多步的方法成功设计制备了含氨基脲结构的六元螺环罗丹明SRh-NH,并对其进行结构表征。与五元螺环罗丹明类似,SRh-NH对酸性敏感(pH 3.0~6.0),当pH > 6.0时螺环结构较为稳定,不易发生开环反应,其pKa分别为4.62(abs)和4.76(fl)。在金属离子选择性方面,Cu2+和Hg2+均能诱使SRh-NH发生开环反应,同时吸收光谱在566 nm处和荧光光谱在589 nm处分别出现了新的吸收峰和荧光峰。弱金属离子选择性表明SRh-NH对Cu2+和Hg2+识别更为灵敏,对Cu2+和Hg2+的检出限分别为64 nmol/L(fl)和2.7 μmol/L(fl),同时其竞争性也易受到三价金属离子的干扰。此外,以SRh-NH为变色层,在施加+1.0 V和-0.8 V的电压时,薄膜颜色和荧光均可在无色和深红色之间切换。SRh-NH的构效关系表明,该六元螺环结构在六元螺环罗丹明荧光探针和电致变色荧光薄膜的设计应用中具备较大的应用潜力。  
      关键词:六元螺环罗丹明;金属离子;电致变色;红色荧光   
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      更新时间:2025-02-20
    • 胍基荧光碳点的制备及其抗菌性能 增强出版 AI导读

      最新研究发现,一种荧光碳点能有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长,具有良好生物安全性,为开发新型抗菌药物提供重要参考。
      姜姗杉, 李传恩, 陈策, 何明月, 李枢衡, 李雪婷
      2025, 46(1): 174-184. DOI: 10.37188/CJL.20240258
      摘要:报道了一种表面具有胍基的荧光碳点,该碳点具有优良的发光特性和生物安全性,可有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。本文以缩二胍盐酸盐、二硫代二苯甲酸和乙酸为原材料,通过水热法合成了一种在固态和液态下都具有荧光特性的缩二胍碳点(BHCDs)。高分辨透射电镜表明碳点的平均晶粒为2.24 nm,其最强发射波长为420 nm,且随着激发波长的增加而红移。根据X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FTIR)推测BHCDs表面有胍基存在。生物学成像实验显示,BHCDs进入斑马鱼体内呈现蓝色荧光,且96 h内可完全代谢出体外,结合其他毒理学实验表明了BHCDs良好的生物安全性。BHCDs能够有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长。在对其抗菌机制进行探索的过程中,发现BHCDs具有螯合Fe3+和Cu2+的能力。进一步通过对比其他胍基碳点发现,几种具有Fe3+螯合能力的碳点均能有效抑制大肠杆菌,而具有Cu2+螯合能力的聚六亚甲基双胍碳点、聚氨丙基双胍碳点和二甲基胍碳点还可有效抑制金黄色葡萄球菌,而不具有Cu2+螯合能力的甲基胍碳点则不具备抑制金黄色葡萄球菌的能力。推测BHCDs的抗金黄色葡萄球菌能力可能与Cu2+螯合有关。本研究制备的BHCDs具有良好的生物安全性和抗菌特性,为开发新型抗菌药物提供了重要参考,并为揭示其抗菌原理奠定了理论依据。  
      关键词:碳点;缩二胍;抗菌;金属螯合   
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      更新时间:2025-02-20
    • 基于香豆素的Zn2+荧光探针构建及其应用 增强出版 AI导读

      在化学传感领域,科研团队成功合成新型荧光探针ASZ,实现对Zn2+的高灵敏度检测和生物成像。
      王晔, 朱鑫玥, 怀玉, 崔彤, 李超, 刘洋, 高云, 高妍
      2025, 46(1): 185-193. DOI: 10.37188/CJL.20240253
      摘要:以香豆素醛和取代胺基的四氮唑为原料经缩合反应制备了新型荧光探针ASZ。通过高分辨率质谱(HR-MS)、核磁共振氢谱(1H NMR)和核磁共振碳谱(13C NMR)对其结构进行了表征。ASZ识别Zn2+后最大吸收波长红移80 nm,可实现对Zn2+的“裸眼”识别。且探针ASZ可通过荧光“OFF-ON”高选择性响应Zn2+,识别Zn2+后探针的荧光强度增大4倍,其检测限低至9.94 nmol/L。利用HR-MS探讨了探针ASZ识别Zn2+的响应机制。由于探针ASZ的水溶性较好,抗干扰性强,探针ASZ被用于水样中Zn2+的半定量分析。最重要的是,ASZ因其生物毒性小且识别Zn2+的灵敏度较高,已被成功用于细胞和小鼠体内Zn2+的荧光成像。  
      关键词:荧光探针;香豆素;锌离子;生物成像   
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      更新时间:2025-02-20
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