Ultralong Room-Temperature Phosphorescence of Boron Carbon Oxynitride Nanodots Encapsulated in Pyrophosphate in Dry and Wet States for Fingerprint Detection and Information Protection

磷光 纳米点 材料科学 系统间交叉 水溶液 光致发光 光化学 纳米技术 化学工程 荧光 化学 光电子学 有机化学 激发态 物理 量子力学 工程类 核物理学 单重态
作者
Ying Qin,Yu He,Gongwu Song
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (2): 1360-1368 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsanm.2c04981
摘要

Room-temperature phosphorescence (RTP) materials have attracted wide interest due to their long lifetime and free from background autofluorescence. Nevertheless, simultaneous activation of stable long-lived RTP emission in both solid and aqueous phases remains a tremendous challenge. Herein, a molten salt method to synthesize boron carbon oxynitride nanodot-based RTP composites (BCNO nanodots@pyrophosphate) was carried out by employing pyrophosphate as the inert shell for BCNO nanodots. The BCNO nanodots@pyrophosphate1 with the average size of 3.69 nm show bright-green RTP because the introduction of phosphorus is beneficial to the intersystem crossing process and increases the RTP emission. What is more, whether in solid or aqueous dispersion, BCNO nanodots@pyrophosphate1 retains good phosphorescent properties with a high phosphorescence quantum yield (29.5% and 18.6%) and a long lifetime (1.39 and 1.29 s), which lasts over 15 s to the naked eye. This is the first report on BCNO nanodots with RTP in aqueous solution. The unique RTP characteristics allow BCNO nanodots@pyrophosphate as a hopeful indicator for detection of latent fingerprints with high contrast and multilevel information protection.
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