周国富教授团队王耀教授在《ACS Nano》期刊发表高水平研究成果

华南先进光电子研究院  供稿

近日，我校华南先进光电子研究院周国富教授团队王耀教授在基于碳点的荧光防伪图案化研究方面取得重要进展，相关研究成果发表于国际期刊《ACS Nano》 （影响因子：15.881）上，题为“Carbon Dots Embedded in Cellulose Film: Programmable, Performance-Tunable, and Large-Scale Subtle Fluorescent Patterning by in Situ Laser Writing”（doi.org/10.1021/acsnano.1c09999）。课题组博士后郭媛媛为第一作者，王耀教授为论文通讯作者，我校为第一完成单位。

具有多重可调功能的荧光图案在信息加密、存储和防伪等方面具有重要意义。然而以往荧光图案的制备主要包含荧光物质合成和图案化工艺两个步骤，存在材料合成复杂和制备工艺繁复等问题。原位制备具有多重可调功能，且生物兼容性好的荧光图案在荧光防伪领域具有重要应用前景。在这项工作中，作者提出将碳点的制备工艺（激光灼烧）和图案化工艺（激光直写技术）相结合的策略，利用脉冲激光(CO₂)直写技术在纤维素酯膜（醋酸丁酸纤维素膜）表面原位绘制基于碳点的具有多重可调功能的荧光图案。通过调节激光直写参数实现了荧光图案表面微结构和荧光强度均可调节的的可控制备。通过调节激光直写扫描速率（800-1400mm/s）和扫描线间距(0.02-0.1mm)，可以对所绘制荧光图案的荧光强度进行精确调节，从而绘制具有三维视觉效果的荧光图案。同时，当扫描线间距大于单个脉冲点直径（0.05mm）时，所绘制的荧光图案表面可形成高度可调的微米级预设线条结构，该线条结构高度同样可以通过调节激光扫描速率调节（80-300mm/s）。作者深入分析和阐述了激光直写在固体纤维素材料中生成碳点的机理。这种可同时实现具有可控微观结构和可调荧光强度的图案化方法在荧光防伪领域具有重要应用前景。

周国富教授团队青年拔尖引进人才王耀教授带领的先进信息材料（AIM）课题组近三年在光、电、气体和温度等响应型功能信息和智能传感材料研究方面取得了一系列重要突破，先后在《ACS Nano》、《Advanced Science》、《Small》、《J. Mater. Chem. A》、《Advanced Functional Materials》、《ACS Applied Materials & Interfaces》、《ACS Sensors》等国际主要学术期刊上发表20余篇原创性研究论文，提高了我校在功能信息和智能传感材料领域的国际影响力。

本研究工作得到了绿色光电子国际联合研究中心、国家高等学校学科创新引智计划111引智基地-光信息引智基地、国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广东省光信息材料与技术重点实验室、广东省教育厅创新团队和广州市科技计划等项目的支持。

以上突破性成果的取得，得益于我校高端人才引育政策和国家级国际科技合作平台的重要支撑，展现了我校师资培养工作以及基础学科研究的最新进展。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.1c09999

激光直写绘制荧光图案示意图

撰稿人：郭媛媛

      初审：王耀

  复审：曹桂诚

  终审：陈必华书记