研究背景

硅納米晶由于其天然豐度高、毒性低、光學(xué)性質(zhì)優(yōu)異等特點(diǎn)，在芯片、發(fā)光二極管和醫(yī)學(xué)生物成像等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；然而，未經(jīng)鈍化的硅納米晶在空氣和潮濕條件下易被氧化，導(dǎo)致硅納米晶喪失發(fā)光特性。因此，不穩(wěn)定的熒光特性極大地限制了硅納米晶潛在應(yīng)用，是制備熒光耐老化材料的技術(shù)難點(diǎn)。

研究?jī)?nèi)容

近日，武漢紡織大學(xué)徐衛(wèi)林院士團(tuán)隊(duì)陳東志教授課題組帶領(lǐng)研究小組將硅納米晶分散到端乙烯基 MQ 硅樹(shù)脂增強(qiáng)的 PDMS 復(fù)合材料中，通過(guò)硅氫加成反應(yīng)和聚合物包覆相結(jié)合的方式制備了一種熒光耐老化防偽涂層（De-SiNCs/DV涂層）（圖1）

圖 1 硅納米晶的合成及 MQ 硅樹(shù)脂增強(qiáng)的 PDMS 熒光耐老化防偽涂層的制備機(jī)理圖

所制備的 De-SiNCs/DV 涂層在可見(jiàn)光范圍內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)異的透明度（高達(dá) 85%），在各種條件下（包括酸性/堿性環(huán)境、不同的有機(jī)溶劑、高濕度環(huán)境和紫外線照射）的平均壽命為 20.59 μs。同時(shí)，De-SiNCs 的化學(xué)包覆有利于提高 De-SiNCs/DV 的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性（圖2）。

圖 2 MQ 硅樹(shù)脂增強(qiáng)的 PDMS 熒光耐老化防偽涂層的光學(xué)性質(zhì)

這些結(jié)果為進(jìn)一步利用硅納米晶制備熒光耐老化防偽材料提供了啟示和理論指導(dǎo)。該成果以“Flexible transparent and hydrophobic SiNCs/PDMS coatings for anti-counterfeit applications”(《用于防偽應(yīng)用的柔性透明和疏水 SiNC/PDMS 涂層》)為題，發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)期刊 Materials Horizons 上，并入選為 hot article。

論文信息

Flexible transparent and hydrophobic SiNCs/PDMS coatings for anti-counterfeit applications

Jinfeng Zhang, Yuanfen Huang, Xiaoyuan Zhang, Xin Guo, Kailong Chen, Xiang Feng, Jiajia Kong, Yanqing Liu, Bin Shang, Weilin Xu and Dongzhi Chen* （陳東志，武漢紡織大學(xué)）

Mater. Horiz., 2024 

https://doi.org/10.1039/D4MH00211C

作者簡(jiǎn)介

張晉峰 碩士研究生 武漢紡織大學(xué)

本文第一作者，武漢紡織大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè) 2022 級(jí)碩士研究生，導(dǎo)師陳東志教授。

陳東志 教授 武漢紡織大學(xué)

本文通訊作者，武漢紡織大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院碩導(dǎo)/教授，陽(yáng)光青年拔尖人才，《有機(jī)硅材料》編委，中國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)員。目前主要研究興趣包括有機(jī)硅化學(xué)、可控發(fā)光納米材料及纖維和織物用功能高分子涂層。迄今，主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上基金 1 項(xiàng)，武漢市科技局重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)1項(xiàng)，完成國(guó)家自然基金青年基金 1 項(xiàng)，湖北省自然科學(xué)基金 1 項(xiàng)，湖北省教育廳重點(diǎn)計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)，參與國(guó)家自然科學(xué)基金 5 項(xiàng)，獲校級(jí)科研標(biāo)兵稱(chēng)號(hào) 2 次，Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Small, Chemical Engineering Journal, Materials Horizons, Langmuir 等國(guó)際主流期刊發(fā)表 SCI 論文  67 余篇，特邀參與撰寫(xiě)國(guó)際專(zhuān)著 1 部，授權(quán)專(zhuān)利 4 項(xiàng)，其代表作被 ACS Nano, Nano Letters, Chemical Engineering Journal, Macromolecules 等雜志引用，總引用次數(shù)已超過(guò) 1800 余次，H 指數(shù) 27，是 Small, Green Chemistry 等期刊審稿人。