不同温度下合成的碳氮化合物的发光光谱

论文作者张远浩同学

    近日，华南理工大学材料科学与工程学院2009级本科生张远浩以第一作者在《Scientific Reports》（《科学报告》）上发表了题为“Synthesis and luminescence mechanism of multicolor-emitting g-C3N4 nanopowders by low temperature thermal condensation of melamine（《利用三聚氰胺的低温热聚合工艺合成多色发光的g-C3N4材料及其荧光机理研究）》”的学术论文。《Scientific Reports》是Nature Publishing Group（NPG）（Nature出版集团）于2011年新创刊的综合性学术期刊，目前被PubMed和SCI收录，涉及的研究领域覆盖自然科学各个学科。

    据介绍，类石墨层状结构氮化碳（g-C3N4）由于其优异的光电性能成为材料科学领域的研究热点。在发光材料与器件国家重点实验室董国平副教授和邱建荣教授的指导下，张远浩等利用价廉的三聚氰胺作为原料，通过简单温和的低温热聚合方法合成了类石墨层状结构的碳氮化合物，发现了类石墨层状结构氮化碳的可调谐发光。基于瞬态以及稳态发光光谱，系统地研究了不同温度制度下合成的碳氮化合物的可调谐发光特性, 提出了基于氮化碳的大π键的共轭结构随着热处理温度的升高而不断扩展以及分子轨道在一定程度上相互重叠，两者的共同作用使得氮化碳的能带间隙不断减小，引起发光的红移的氮化碳可调谐发光机理。

    该研究得到国家自然科学基金和广东省自然科学基金的支持，对氮化碳类光电材料进一步的设计、合成和应用具有重要的指导意义。这类发光材料不需要稀土作为活性离子，环保并且价格低廉，有望应用于白光照明LED、生物荧光标记等领域。

    张远浩说，他大二时通过华南理工大学学生研究计划（“SRP”）接触科研，并产生浓厚科研兴趣。大三上专业课时，他接触到当前的研究项目并加入董国平研究团队。目前，他已被保送为董国平的研究生。

    董国平副教授表示，本科生做科研的心思很单纯，完全是出于对科研的兴趣，做实验充满激情。由邱建荣教授领导的研究团队近几年积极吸纳本科生参加科研，为本科生施展抱负创造条件，已有多位本科生以第一作者在国际重要学术期刊发表论文，如2008级本科生覃辉军以第一作者在英国皇家化学学会的期刊《RSC Advances》发表学术论文等。（图/材料科学与工程学院 文/祝和平 材料科学与工程学院）