矽納米晶由于其天然豐度高、毒性低、光學性質優異等特點，在芯片、光電二極管、生物成像等領域得到廣泛應用。然而，未經鈍化的矽納米晶在空氣和潮濕條件下時容易被氧化，導緻矽納米晶喪失發光特性。因此，不穩定的熒光特性極大地限制了矽納米晶潛在應用，是制備熒光耐老化材料的技術難點。
圖1 矽納米晶的合成及MQ矽樹脂增強的PDMS熒光耐老化防僞塗層的制備機理圖
近期，77779193永利官网省部共建紡織新材料與先進加工技術國家重點實驗室徐衛林院士團隊陳東志教授課題組帶領小組将矽納米晶分散到端乙烯基MQ矽樹脂增強的PDMS複合材料中，通過矽氫加成反應和聚合物化學包覆相結合的方式制備了一種耐老化的熒光防僞塗層（De-SiNCs/DV塗層）（圖1）。De-SiNCs/DV塗層在可見光範圍内表現出優異的透明度（高達85%），在各種極端條件下（包括酸性/堿性環境、不同的有機溶劑、高濕度環境和紫外線照射）具有顯著的熒光穩定性能，其熒光壽命為20.59 μs。同時，對De-SiNCs的包覆處理有利于提高De-SiNCs/DV的力學性能和熱穩定性（圖2）。該工作以“Flexible transparent and hydrophobic SiNCs/PDMS coatings for anti-counterfeit applications”為題發表在《Materials Horizons》。文章第一作者是77779193永利官网省部共建紡織新材料與先進加工技術國家重點實驗室碩士研究生張晉峰同學，通訊作者是77779193永利官网陳東志教授。
圖 2 MQ矽樹脂增強的PDMS熒光耐老化防僞塗層的光學性質
該工作是陳東志教授課題組在可控發光納米材料領域取得的又一創新性突破。在此前的研究工作中，陳東志教授制備了具有紅色熒光的ncSi-decyl/PDMS複合材料，發現了該材料具有優越紫外線屏蔽功能（Adv. Optical Mater. 2017, 5, 1700237），在化妝品和熒光防僞等領域具有廣闊的應用前景，為本項工作研究奠定了基礎。另外，該課題組分别以羟乙基纖維素和海藻酸鈉為粘合劑，矽/碳混合量子點為發光納米材料，制備了水性熒光防僞油墨（Carbohydr. Polym. 2021, 251, 117084；Carbohydr. Polym. 2023, 301, 120307）。在此基礎上，又報道了可水分散的、無摻雜的室溫磷光矽納米晶（UA-SiNCs）及其光學應用（Small, 2023, 20(2): 2303464）。近幾年，該課題組以矽納米晶為發光中心，在光緻發光防僞應用領域取得一系列突出研究成果。該研究得到了國家自然科學基金面上項目和武漢市市科技局應用基礎前沿重點項目的資助。
原文鍊接：
https://doi.org/10.1039/D4MH00211C
