武科大网讯 近期，我校化学与化工学院青年教师高天与刘义教授团队在发光碳纳米材料领域取得重要研究进展，分别在国际权威学术期刊《Green Chemistry》（IF: 9.8 中科院一区Top期刊）及《Advanced Optical Materials》（IF: 9.0 中科院一区Top期刊）上发表学术论文。
青年教师高天与刘义教授团队聚焦石墨烯量子点的高效制备，以木质素为原材料制备多色发光石墨烯量子点，并实现其多色LED应用。研究成果以“Red, Yellow, Green, and Blue Light-Emitting High-Crystallized Graphene Quantum Dots Derived from Lignin: Controllable Syntheses and Light-Emitting Diode Applications” 为题，发表在国际权威期刊《Green Chemistry》。高天为第一作者与通讯作者，学生郭胜楠为第二作者，刘义教授为共同通讯作者。
木质素高价值转化对生物资源开发具有重大意义。该论文以木质素为原料，制备出红、黄、绿、蓝四色发光高结晶度单层石墨烯量子点，并成功将其应用于多色LED灯。该研究建立了一种从生物质合成多色发光高结晶度石墨烯量子点的新方法，摆脱了对传统化石原材料的依赖，成功减少碳足迹，这为石墨烯量子点的低成本、环保、可持续制备提供了新思路。多色发光LED灯的制备，有效拓展了石墨烯量子点的应用领域，为其产业化开辟了新路径。
木质素制备多色发光石墨烯量子点及其LED应用
青年教师高天团队针对极强酸检测的技术难点，开发出基于碳点的智能化、便携式传感器，解决极限条件下的酸度检测问题。相关工作以“Detection of Extreme Acidity Based on Carbon Dots: One-Step Gram-Scaled Syntheses, Ratiometric Emission Photoluminescent Probe, and Hand-Held Visual Detection”为题，发表在国际光学领域权威期刊《Advanced Optical Materials》。高天为第一作者与通讯作者，学生张姣姣为第二作者，许唤副教授和刘义教授为共同通讯作者。
传统pH传感器难以适用于极强酸环境，开发极端酸度传感器具有重要意义。该工作以3-苯丙醛为前体，在常压、50 ℃条件下通过简单搅拌，实现了碳点的克级制备。基于此碳点设计出比例荧光探针，在极酸性条件下可精确检测氢离子浓度，其线性范围广、准确性高。进而采用智能手机，构建可视化、便携检测平台。该研究大大简化了碳点的制备流程，降低了能耗与成本，为碳点的合成开辟了新思路，所构建的极端酸度传感器丰富了碳点的应用场景，这将有效推动碳点的产业化应用。
碳点的高效制备及其强酸酸度检测应用
上述工作得到了湖北省人才计划（2021）、湖北省教育厅（B2021014）、武汉科技大学科研基金（1050029）、煤转化与新型炭材料湖北省重点实验室（WKDM202110）和国家自然科学基金（22005229）的大力支持。
上述论文均以我校化学与化工学院、煤转化与新型炭材料湖北省重点实验室为第一单位与第一通讯单位。(化工学院）
相关论文链接如下：
1. https://doi.org/10.1039/D3GC02702C
2. https://doi.org/10.1002/adom.202301470
