近日，我中心在基于超算的发光材料研究方面取得进展，相关结果以“Self-exothermic reaction driven large-scale synthesis of phosphorescent carbon nanodots”发表于中国科技期刊卓越行动计划领军期刊《Nano Research》上，这一研究结果为室温下大规模合成磷光碳点的研究提供了新的途径，从而有望推动其走向应用的步伐。郑州中心尚远博士为论文通讯作者之一。
碳纳米点作为新兴的发光材料，是碳材料家族中的重要成员，近年来因其良好的生物兼容性以及与有机室温磷光材料相当的光学特性受到越来越多的科研工作者的关注。目前，包括水热法和微波辅助合成在内的一系列合成室温磷光碳纳米点的方法被发展起来。这些方法易于掌握，但这些合成的磷光碳纳米点的方法的合成条件往往需要较高的温度，不利于其大批量生产和应用。因此，基于超算研究开发简便、快速、大规模合成室温磷光碳纳米点的路线具有重要意义。
在本工作中，作者制备具有室温磷光的碳纳米点，其制备产率可达90%，且可以实现宏量磷光碳点的制备。超算研究表明，在形成的碳点中异原子掺杂的sp2杂化碳核作为一个高效的发光中心，异原子的存在有利于碳点的激发态电子从单重态到三重态的系间窜跃，实现三重态电子的布居。通过调控周围环境的温度，碳纳米点的磷光寿命可实现由193 ms到1.13 s的调节，并展示了其在信息加密领域的应用。
该工作得到了国家自然科学基金、中国博士后等项目的资助。论文的计算工作得到了国家超级计算郑州中心的大力支持。
全文链接：https://doi.org/10.1007/s12274-020-3204-z
