基于一維多色鑭系MOFs異質(zhì)結(jié)的光子學(xué)條形碼
隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,假冒偽劣產(chǎn)品給國家與人民的安全產(chǎn)生了巨大的威脅。發(fā)展一種易于識別且不易復(fù)制的防偽標(biāo)簽對于保障商品的可靠性具有非常重要的意義。微納米光子學(xué)條形碼因其具有小尺寸且易于識別的特點,而被廣泛應(yīng)用到數(shù)據(jù)存儲及防偽領(lǐng)域。一維多段異質(zhì)結(jié)因其具有易于識別的圖案特征,在構(gòu)筑多色光子學(xué)條形碼領(lǐng)域展示了巨大的潛力。
近日我院呼鳳琴副教授課題組和中國科學(xué)院化學(xué)研究所趙永生研究員課題組合作,利用鑭系金屬有機(jī)框架化合物(Ln-MOFs)的可控外延生長制備了一系列一維多色異質(zhì)結(jié),有效構(gòu)筑了一整套光子學(xué)條形碼。由于不同的鑭系離子MOFs結(jié)構(gòu)具有相似的晶體構(gòu)型,從而可有效地避免構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)過程中晶型不匹配的問題。因此,通過合理調(diào)控異質(zhì)外延生長方法,他們精準(zhǔn)制得了多種顏色組合的Ln-MOFs異質(zhì)結(jié)。Ln-MOFs異質(zhì)結(jié)中不同區(qū)域的獨特發(fā)光特征以及鑭系離子銳利發(fā)射峰構(gòu)成了MOFs異質(zhì)結(jié)的指紋信息,通過集成光譜編碼與圖形編碼從而構(gòu)筑了一整套光子學(xué)條形碼。進(jìn)一步通過調(diào)控外延生長方法可控制備了具有不同編碼信息的Ln-MOFs異質(zhì)結(jié)構(gòu),從而保證所構(gòu)筑的光子學(xué)條形碼具有極大的編碼容量。MOFs結(jié)合了無機(jī)化合物優(yōu)異的熱穩(wěn)定性以及有機(jī)半導(dǎo)體易于柔性制備的優(yōu)勢?;谶@種獨特的異質(zhì)外延合成方法及編碼方式賦予了光子學(xué)條形碼額外的安全屬性,因此在防偽領(lǐng)域應(yīng)用具有巨大的應(yīng)用潛力。
該研究成果近期發(fā)表在國際著名期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》 (Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.201907433): Heteroepitaxial Growth of Multiblock Ln-MOF Microrods for Photonic Barcodes。北京師范大學(xué)為第一完成單位,北京師范大學(xué)碩士生姚依男和中國科學(xué)院化學(xué)所高振華博士為共同第一作者。(文章鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/ange.201907433)
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