ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ ТОЧЕК
Рубрики: 1. ХИМИЯ
Авторы:
1.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
(кафедра физической и коллоидной химии)
аспирант с 01.01.2022 по настоящее время
Россия
аспирант с 01.01.2022 по настоящее время
Россия
2.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
3.
КНИТУ
4.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Казанский Физико-Технический Институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН
Россия
Казанский Физико-Технический Институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН
Россия
Тип:
Статья
Номер статьи:
Статус:
Опубликован
Получено:
04.08.2025
Одобрено:
07.08.2025
Опубликовано:
07.08.2025
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
УГЛЕРОДНЫЕ ТОЧКИ, ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ, ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОН, ПОЛИВИНИЛОВЫЙ СПИРТ
Аннотация (русский):
Углеродные точки (С-точки) представляют собой перспективные наноматериалы с уникальными оптическими свойствами, включая высокую фотолюминесценцию, стабильность и низкую токсичность по сравнению с традиционными люминофорами. Они могут использоваться в качестве люминофоров в светодиодах или активных слоев в электролюминесцентных устройствах и иметь длительный срок службы. Однако их практическое применение ограничено склонностью к агрегации и концентрационному тушению в водных средах. В данной работе предложен метод стабилизации С-точек путем их внедрения в полимерные матрицы - поливинилпирролидон (ПВП) и поливиниловый спирт (ПВС), что позволяет получать прозрачные, механически прочные и высокоэффективные люминесцентные композитные материалы. С-точки синтезированы гидротермальным методом из о-фенилендиамина, что обеспечило высокий квантовый выход (25%) и люминесценцию в синей области видимого спектра. Установлено, что оптимальная концентрация С-точек в воде составляет 0,02 %масс., однако их введение в полимерные матрицы позволило значительно увеличить содержание наночастиц без потери люминесцентных свойств. Наибольшая интенсивность люминесценции наблюдалась при концентрации 1,6 %масс. С-точек в обеих полимерных матрицах. С помощью флуоресцентной микроскопии подтверждено равномерное распределение углеродных точек в полимерах, а на основании спектрофотометрического анализа показано, что пленки композитов обладают высокой прозрачностью во всем видимом диапазоне. При этом пленки продемонстрировали хорошую фотостабильность: после 6 часов УФ-облучения снижение интенсивности составило 27% для композитов на основе ПВС и 30% на основе ПВП. Полученные результаты демонстрируют, что полученные полимерные композиционные материалы на основе С-точек обладают перспективными характеристиками для применения в качестве светотрансформирующих покрытий и компонентов различных оптоэлектронных устройств отображения и передачи информации, включая светодиоды, органические дисплеи, конвертеры света и других.
Углеродные точки (С-точки) представляют собой перспективные наноматериалы с уникальными оптическими свойствами, включая высокую фотолюминесценцию, стабильность и низкую токсичность по сравнению с традиционными люминофорами. Они могут использоваться в качестве люминофоров в светодиодах или активных слоев в электролюминесцентных устройствах и иметь длительный срок службы. Однако их практическое применение ограничено склонностью к агрегации и концентрационному тушению в водных средах. В данной работе предложен метод стабилизации С-точек путем их внедрения в полимерные матрицы - поливинилпирролидон (ПВП) и поливиниловый спирт (ПВС), что позволяет получать прозрачные, механически прочные и высокоэффективные люминесцентные композитные материалы. С-точки синтезированы гидротермальным методом из о-фенилендиамина, что обеспечило высокий квантовый выход (25%) и люминесценцию в синей области видимого спектра. Установлено, что оптимальная концентрация С-точек в воде составляет 0,02 %масс., однако их введение в полимерные матрицы позволило значительно увеличить содержание наночастиц без потери люминесцентных свойств. Наибольшая интенсивность люминесценции наблюдалась при концентрации 1,6 %масс. С-точек в обеих полимерных матрицах. С помощью флуоресцентной микроскопии подтверждено равномерное распределение углеродных точек в полимерах, а на основании спектрофотометрического анализа показано, что пленки композитов обладают высокой прозрачностью во всем видимом диапазоне. При этом пленки продемонстрировали хорошую фотостабильность: после 6 часов УФ-облучения снижение интенсивности составило 27% для композитов на основе ПВС и 30% на основе ПВП. Полученные результаты демонстрируют, что полученные полимерные композиционные материалы на основе С-точек обладают перспективными характеристиками для применения в качестве светотрансформирующих покрытий и компонентов различных оптоэлектронных устройств отображения и передачи информации, включая светодиоды, органические дисплеи, конвертеры света и других.
Ключевые слова:
УГЛЕРОДНЫЕ ТОЧКИ, ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ, ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОН, ПОЛИВИНИЛОВЫЙ СПИРТ
УГЛЕРОДНЫЕ ТОЧКИ, ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ, ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОН, ПОЛИВИНИЛОВЫЙ СПИРТ
