在水中存在碳纳米点的情况下实现对声致发光的调制

由科学院合肥物质科学研究所(HFIPS)徐文教授领导的研究人员与重庆医科大学的合作者最近研究了碳纳米点(CNDs)对声致发光效应的影响，他们发现由于水中 CND 的存在，强超声驱动的声致发光颜色可以从水中的紫外蓝色变为橙色。

“它呈现出明亮的橙色，”带领团队的徐教授说，“它甚至可以用肉眼看到。”

在聚焦强超声的作用下，如果负声压大于液体的空化阈值，就会发生空化，在液体中产生气泡。这些气泡经历缓慢膨胀和快速崩溃。在气泡破裂的那一刻，可以产生并观察到闪光，这被称为声致发光。此外，羟基自由基在水中的声致发光效应中起重要作用。

在这项工作中，调制非常强，声致发光的颜色可以显着改变。研究人员测量了水和 CND水溶液中的声致发光光谱和脉冲，并检查了声致发光实验后CND发生的变化。

“由于 CND 上的 C 基键与空化和声致发光过程中产生的羟基自由基的耦合，我们进行了调制，”徐说，“这些发现为理解声致发光效应的机制提供了实验证据.”

另一方面，超声波处理是用于合成碳纳米材料的常用技术。这一次，研究人员发现强烈的超声波对 CND 带来了物理和化学作用。

在物理上，强超声可以减小尺寸并导致碳核更好的结晶以及更均匀的 CND 分散。在化学上，羟基自由基通过空化和产生的声致发光可能导致连锁与氧化反应的官能团上CNDS形成更多的羧基基团。这些结果有助于设计、合成和调制荧光碳点。

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