一种超宽波段响应的近红外圆偏振发光材料及其制备方法

本发明属于圆偏振发光材料，具体涉及一种超宽波段响应的近红外圆偏振发光材料及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，圆偏振发光材料的研究引起了人们的广泛关注。科学研究者们一方面致力于研制具有高发光效率和不对称因子的圆偏振发光材料，另一方面致力于开发这些材料在前沿领域中的应用。目前，圆偏光发光材料已经在光学信息存储、不对称催化、3d显示、生物传感等领域展现出广阔的应用前景。

2、尽管圆偏振发光材料的研发制备目前已成为国内外研究的热点，但其中大多数材料的发光波段仍局限在可见光区域，而在近红外光区具备手性光学活性的圆偏振发光材料的研究目前仍处于起步阶段。开拓性的研究表明，近红外圆偏振发光材料在光纤通信、生物分析、电子加密等尖端产业具有极大应用潜力。然而，已报道的近红外圆偏振发光材料以手性有机高分子组装体和镧系离子手性配合物为主，存在单一波段或窄波段激发发射的短板，严重制约了其应用。

3、利用具有手性空间诱导作用的手性超分子组装体与具有近红外光学特性的量子点材料共组装，构建新型近红外圆偏振发光材料，使其具备近红外手性光学性能优良、超宽波段可激发、宽波段近红外发射等优点，有望攻克无法兼具优良手性与近红外手性光学活性等圆偏振发光材料现存难点。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的问题和需求，本发明的目的在于提供一种超宽波段响应的近红外圆偏振发光材料及其制备方法，该圆偏振发光材料实现了超宽激发波段（350-808nm）和近红外超宽波段发射（800-1400 nm）的独特光学特性，同时兼具优良手性光学性能，其吸收不对称因子 g abs和发射不对称因子 g lum可以分别达到1.3×10-2和1.2×10-3。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种超宽波段响应的近红外圆偏振发光材料，由手性氨基酸前体和近红外发光量子点共组装而成；

4、其制备方法包括以下步骤：

5、将碱性氨基酸和fmoc-谷氨酸（fmoc-l/d-glu）同时加入超纯水溶液中，于水浴锅中搅拌加热1 h，加热温度为95℃，再向混合液中加入近红外发光量子点（如：cuinse2@znsqds）水溶液，混合液中碱性氨基酸和fmoc-l/d-glu的终浓度均为0.05 mol/l，充分混匀后冷却至室温，获得手性杂化超分子水凝胶（qds@l/d-gel），即超宽波段响应的近红外圆偏振发光材料；

6、其中，上述碱性氨基酸为组氨酸（l/d-his）、精氨酸（l/d-arg）、赖氨酸（l/d-lys）中的任意一种；

7、上述fmoc-谷氨酸的手性需要与碱性氨基酸为相同手性；

8、上述碱性氨基酸和fmoc-谷氨酸的摩尔比为1:1。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

10、（1）本发明所制备的近红外圆偏振发光材料具有紫外光区（350nm）至近红外光区（808nm）的超宽带可激发特性；

11、（2）本发明所制备的近红外圆偏振发光材料具有近红外一区（800nm）至近红外二区（1400nm）的超宽带近红外发射特性；

12、（3）本发明所制备的近红外圆偏振发光材料具有优良手性光学性能，其吸收不对称因子 g abs和发射不对称因子 g lum可以分别达到1.3×10-2和1.2×10-3。

技术特征：

1.一种超宽波段响应的近红外圆偏振发光材料，其特征在于：所述的圆偏振发光材料由手性氨基酸前体和近红外发光量子点共组装而成。

2.根据权利要求1所述的近红外圆偏振发光材料，其特征在于：所述的发光材料的激发波段为350-808 nm，近红外发射波段为800-1400 nm。

3.一种制备如权利要求1所述的近红外圆偏振发光材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤1）中，所述近红外发光量子点为ⅰ-ⅲ-ⅵ量子点，其中，ⅰ选自cu、ag中的一种；ⅲ选自in、sn、ga、al中的一种；ⅵ选自s、se、te中的一种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤3）中，所述超宽波段响应的近红外圆偏振发光材料中近红外发光量子点的尺寸均一，粒径为1-20 nm，浓度为100-1000 μg/ml。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤3）中，所述超宽波段响应的近红外圆偏振发光材料中手性氨基酸前体的浓度为0.02-0.2 mol/l。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤3）中，所述手性氨基酸前体由fmoc-谷氨酸和碱性氨基酸超分子自组装而成；所述碱性氨基酸为组氨酸、精氨酸、赖氨酸中的一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：fmoc-谷氨酸和碱性氨基酸的摩尔比为1:1。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：fmoc-谷氨酸和碱性氨基酸的手性为相同手性。

技术总结本发明公开了一种超宽波段响应的近红外圆偏振发光材料及其制备方法。该发光材料以手性氨基酸作为凝胶前体，借助手性超分子共组装的方式有效负载具备近红外光学特性的量子点（如，CuInSe2@ZnS）。该发光材料具备宽激发波段（350‑808 nm）和近红外宽波段发射（800‑1400 nm）的独特光学特性。在此基础上，借助氨基酸自组装的手性超分子效应，该材料展示出优良的近红外手性光学特性，其吸收不对称因子gabs和发射不对称因子glum可以分别达到1.3×10‑2和1.2×10‑3。本发明重点解决了目前圆偏振发光材料单一波段或窄波段激发发射的短板，在圆偏振光学领域具有一定的参考价值和潜在应用前景。技术研发人员：郑允权,高航,林璐珊,陈名懋,刘䶮,陈学元受保护的技术使用者：福州大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29