清华新闻网7月4日电 近日，清华大学化工系张如范课题组和中国科学院理化所、济南大学谢政课题组互助报说念了结构致色与光致发光的多功能碳纳米管纤维淫香淫色，并将其与织物集成，制备出了具有紫外线探伤功能的智能织物。
碳纳米管纤维因具有质轻高强、高导电性、优异的化学强健性等多方面的优异性能，被觉得是下一代高性能多功能纤维的有劲候选者。但碳纳米管纤维当今仍存在很多症结和不及，欺压了其执行哄骗。当先，碳纳米管自己为玄色，不可得志审好意思和前锋的需求，这极地面欺压了其在可穿着建立、智能织物、功能涂层等稠密规模的哄骗。其次，由于碳纳米管的超黑特质、名义高度结晶性以及化学惰性使其很难与其他功能材料聚拢，当今功能化的碳纳米管纤维强健性持续较差。
四肢另一种典型的碳纳米材料，碳纳米点由几纳米的溜达碳纳米颗粒构成，由于其专有的光致发光特质和低毒性、精熟的生物相容性、环境友好和易于合成等上风，在生物成像、光电器件、光催化剂、药物寄递等规模取得浅显哄骗。因此，碳纳米点与纤维和薄膜等柔性材料的聚拢对智能传感器、可穿着电子建立和智能涌现器等的发展具有进军敬爱。
在本责任中，课题组通过将硅烷功能化的碳纳米点（SiCDs）、二氧化硅光子晶体和碳纳米管纤维相聚拢，终明晰碳纳米管纤维的结构致色和光致发光。通过Stober法合成了尺寸在数百纳米到微米边界内可控的单溜达二氧化硅光子晶体。在二氧化硅光子晶体孕育的早期阶段加入SiCDs，跟着二氧化硅PC的孕育，SiCDs和硅烷共聚镶嵌到光子晶体小球中。SiCDs的引入不影响二氧化硅光子晶体的孕育经由。SiCDs共聚修饰的二氧化硅光子晶体（SiCDs@SiPCs）不错在碳纳米管纤维名义自拼装成层，并产生亮堂的结构色。SiCDs@SiPCs-CNTFs的制备经由如图1所示，将碳纳米管纤维浸涂到二氧化硅光子晶体悬浮液中，二氧化硅可在纤维名义自拼装酿成光子晶体层，所制备的纤维在当然要求下展现出平和的结构色。同期，SiCDs保握了优异的光致发光辐射和宽带非线性光学特质。SiCDs@SiPCs-CNTFs的结构色和发光效果如图2所示，纤维的结构色取决于二氧化硅光子晶体的粒径大小，制备了蓝色、绿色、黄色和粉色三种典型神采的结构色纤维。SiCDs@SiPCs-CNTFs，在365纳米紫外光映照下均展现出均一强健的光致发光效果，因此不错四肢紫外检测器集成到织物中，且其光致发光特质不受环境光的影响，不管是在亮堂也曾昏黑环境中，惟有有紫外线的引发齐会发出荧光。所制备的SiCDs@SiPCs修饰的碳纳米管纤维（SiCDs@SiPCs-CNTFs）不错四肢紫外线探伤器或防伪标签集成到织物中，在智能纺织品、柔性建立、智能涌现器等规模展现出精深的哄骗后劲。此外，SiCDs液滴还不错终了单根碳纳米管和悬空碳纳米管集聚（SCNTN）的光学和荧光可视化。
图1.SiCDs@SiPCs-CNTFs的制备经由清楚图淫香淫色
图2.SiCDs@SiPCs-CNTFs的结构色和光致发光效果
图3. SiCDs@SiPCs-CNTFs紫外探伤织物
关连效果以“用于紫外探伤的结构色和上/下诊治光致发光的碳纳米管纤维”（Structural Coloration and Up/Down-Conversion Photoluminescence of Carbon Nanotube Fibers for Ultraviolet Detection）为题，于6月27日发表在《先进光学材料》（Advanced Optical Materials）上。
清华大学化工系2020级直博生李润、济南大学/中国科学院理化所联培2022级硕士生李楠、清华大学化工系2021级直博生赵彦龙为论文的第一作家，清华大学化工系副教授张如范和中国科学院理化所算计员谢政为论文的通信作家。算计取得国度当然科学基金和国度重心研发绸缪等项规画相沿。
论文引诱：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202400282
供稿：化工系
裁剪：李华山
审核：郭玲淫香淫色