鸡蛋变荧光墨水

荧光碳纳米颗粒具备优良的光学特性和生物相容性,因此比含金属元素的量子点具有无毒和生物相容性好的特征。南京工业大学陈苏教授课题组近日发现,利用等离子引发热裂解(plasma-induced pyrolysis)的方法可以成功将鸡蛋转化为碳纳米颗粒

该课题组通过一种特制仪器,将高能等离子射线引向蛋黄或蛋清。只需几分钟时间,即可生成碳量子点,产率约为6%。通过红外光谱以及热失重测量进行跟踪检测,制备过程中伴随着蛋白质的降解以及多种化学反应发生。

有趣的是,由蛋黄部分得到的碳量子点是直径2.2 nm 的结晶体, 而由蛋白部分得到的碳量子点为直径3.4 nm的无序状结构。这些量子点表面可以通过多种方式与氧原子和氮原子结合,因此在多种有机溶剂和水溶液中具有良好的溶解性。所得量子点在酸碱环境中均可以稳定存在,并在紫外光照射下呈现亮蓝色荧光。研究者进一步在这种碳纳米颗粒的基础上制备了一种“荧光墨水”,这种墨水的颜色可以通过掺杂其它种类的有机染料或半导体量子点而发生改变。

这一制备方法不仅适用于鸡蛋,其它更为廉价的含碳物质,如葡萄糖和氨基酸等,都可以用作原料来制备荧光碳纳米颗粒。因其具有简单快捷和经济高效的特点,预计在防伪标记和传感器等领域有广阔的应用前景。