具有雙光子白色熒光的Ti3C2 MXene量子點

二維MXenes材料表面富含羥基、氧或氟等官能團，靈活的表面基團調(diào)控和層狀結(jié)構(gòu)賦予該材料很好的表面親水性，結(jié)構(gòu)合成的可能性和應(yīng)用的多樣性，因此在儲能、電磁干擾屏蔽、復(fù)合材料增強、水凈化、氣體和生物傳感器、潤滑、光、電化學(xué)催化等領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用。

對于納米材料，當(dāng)他們的橫向尺寸小于100 nm的時候，會表現(xiàn)出量子限域效應(yīng)，這種材料被稱為量子點。將二維材料分解或碎片化處理，可以成功制備量子點。由于其獨特的限域效應(yīng)，量子點已被應(yīng)用于光致發(fā)光、光催化、傳感器以及能源轉(zhuǎn)換中。近年來，通過不斷研究MXene量子點可以被用于光致發(fā)光，主要集中在藍(lán)色熒光。

本文我們報道了一種簡便、高產(chǎn)的制備發(fā)光Ti3C2 MXene量子點的方法。制備得到的兩個原子層厚度的Ti3C2 MXene量子點表現(xiàn)出強烈的雙光子白色熒光。在高壓條件下，反應(yīng)壓力使得熒光發(fā)射從冷白色變?yōu)榕�白色，并表現(xiàn)出優(yōu)良的穩(wěn)定性。將Ti3C2 MXene量子點與聚二甲基硅氧烷材料復(fù)合可應(yīng)用于白色發(fā)光二極管中。

                       圖1. Ti3C2 MXene量子點的合成過程

（a）Ti3C2的制備與應(yīng)用示意圖；

（b）塊體Ti3C2的SEM圖像；

（c-d）Ti3C2納米片的TEM（c）與HRTEM（d）圖像；

（e）與（c）相關(guān)聯(lián)的SAED圖像；

（f-g）Ti3C2 MXene量子點的TEM（c）與HRTEM（d）圖像；

（h）與（f）相關(guān)聯(lián)的SAED圖像；

（i）Ti3C2 MXene量子點的AFM圖像。

                                     圖2. Ti3C2 MXene量子點的結(jié)構(gòu)表征

塊體Ti3C2，Ti3C2納米片與Ti3C2 MXene量子點的FTIR（a），Raman（b），XRD（c）和XPS（d）譜圖。

圖3. Ti3C2 MXene量子點發(fā)光機理與載流子弛豫動力學(xué)研究

（a）UV-vis吸收，熒光激發(fā)和發(fā)射光譜（插圖為溶液在紫外光下的熒光照片）；

（b）在800 nm飛秒脈沖激光器激發(fā)下的具有不同激發(fā)強度的雙光子光譜；

（c）雙光子發(fā)射強度與激光激發(fā)強度平方之間的關(guān)系是一條斜率為1的直線（插圖顯示800 nm激光穿過Ti3C2 MXene量子點溶液的照片）；

（d）Ti3C2 MXene量子點在指示的延遲時間為0.5 ps至1.5 ns的TA光譜；

（e）在480和600nm處的動力學(xué)衰變痕跡。黑色實線是擬合曲線；

（f）具有五個指數(shù)衰減函數(shù)的全局?jǐn)M合結(jié)果，顯示五個衰減相關(guān)的差異光譜（DADS）；

（g）根據(jù)擬合的DADS，三個衰變過程對不同波長內(nèi)的總動態(tài)的貢獻(xiàn)百分?jǐn)?shù)；

（h）三種衰變過程對不同激發(fā)能量下與表面狀態(tài)有關(guān)的總動態(tài)的貢獻(xiàn)百分?jǐn)?shù)；

（i）三種衰變過程對不同激發(fā)能量下與核心狀態(tài)相關(guān)的總動態(tài)的貢獻(xiàn)百分?jǐn)?shù)。

                                       圖4. 不同激發(fā)能量下瞬態(tài)吸收光譜

瞬態(tài)吸收（TA）光譜的二維偽彩色圖。以ΔOD作為Ti3C2 MXene量子點的延遲時間和探針波長的函數(shù)，泵浦波長為400 nm，激發(fā)能量為（a）0.5，（b）1.0，（c）1.5，（d）2.0，（e）2.5，和（f）3.0μJ。

         圖5. 外加壓力對Ti3C2 MXene量子點的發(fā)光影響

（a）Ti3C2 MXene量子點在高壓下的制備和應(yīng)用的說明；

（b）Ti3C2 MXene量子點在壓力增加時的PL光譜；

（c）在選定壓力下Ti3C2 MXene量子點的UV-vis光譜；

（d）具有純白色發(fā)射的白光LED的工作照片和發(fā)射光譜；

（e）白光LED的色坐標(biāo)（0.30，0.34）。

西安pg電子官方生物經(jīng)營著種類**齊全的二維納米材料，我們用微機械剝離和液相剝離、化學(xué)氣相沉積，物理氣相沉積和分子數(shù)外延方法以及其他方法制備二維納米材料，我公司可以提供的二維晶體種類包括有石墨烯、MXenes-Max，二維過渡金屬碳氮化物，二維晶體，二維薄膜，鈣鈦礦，CVD生長材料，功能二維材料，黑磷納米片、層狀雙氫氧化物、二維MOF、Pd納米片、六方氮化硼納米片，銻烯納米片和二維硼納米片，二硫化鉬等材料，我們還可以提供復(fù)雜定制類產(chǎn)品。

二維MXene量子點產(chǎn)品目錄：

溫馨提示：西安pg電子官方生物科技有限公司供應(yīng)的產(chǎn)品僅用于科研，不能用于人體和其他商業(yè)用途axc