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纤维素纳米晶（CNC）作为表面高电荷密度的一维棒状纳米粒子，手性自组装结构色在传感、防伪领域有显著应用前景。为进一步提高光学信息读取的精密度，设计组装动力学过程的力场调控实现一维单轴组装以构建去手性阵列结构，其完全能隙能明显增强其能隙边缘的光学非弹性散射以诱导高量子效率的固态发光，该结构色的附加特性在信息加密、多级防伪等领域表现出了更高的应用价值。然而，这些组装膜中CNC间主要依靠弱氢键而非强共价键或离子键连接，同时材料中缺乏吸收能量的耗散相，因此该类材料常因脆性过高、加工性不足而难以直接满足应用需求，特别是在柔性传感器领域中应用受限严重。
针对以上关键问题，提出棒状纤维素纳米晶的去手性阵列组装过程中引入海藻酸钠（SA）高分子，由此发展具有智能响应性的光学传感柔性膜。该工作采用溶剂蒸发诱导的垂直组装方法，研究了组装结构动力学控制过程对CNC/SA膜力学性能的影响，揭示了CNC/SA膜在弯曲和拉伸下发光特性的变化规律及调制机制。
研究表明，通过调控CNC/SA前体溶液体系的浓度及其预超声处理和溶剂挥发动力学过程等关键因素，能优化共组装膜中CNC阵列的手性去除程度，其CNC阵列的单轴取向度最高可达0.98。同时，SA高分子的共组装显著提升了CNC/SA膜的形变能力，其延展性能从刚性CNC阵列的0.027%增加到37%。尤其值得关注的是，CNC/SA共组装膜的发光强度在仅5%应变下能发生显著增强（如图1a所示）；而且激发波长也随应变而移动，30％应变对应可蓝移约30 nm（如图1b所示）。该光致发光性能的应变响应性归因于应力引起的去手性程度变化，去手性程度的增加会导致基于棒状CNC颗粒的光子晶体的光子能隙变宽并导致激发蓝移，同时光子能隙边缘进一步变平坦并导致光子晶体的慢光子效应和辐射增强效应更加显著，由此提高CNC/SA共组装膜的发光效应。这种发光光强和激发波长的应变响应行为提供了智能应用的潜力，优良的力学性能促进了其在信息安全材料、光学传感器和可穿戴设备等的方向的应用。
西安
围绕CNC去手性阵列发光应用方向，创新了立足于慢光子效应非线性光学增强理论和基元维度效应的纳米颗粒“组装诱导结构色单色发光”策略，发展了纤维素纳米晶及其物质协同体系的单轴定向组装和限域纳米尺度寡基元组装的方法，联合运用表面电荷分布调控和物质共组装等多策略方法优化棒状颗粒单轴取向度，构建微环境负载隔离功能基元集成叠加等离激元发光增强机制，实现了固态发光量子产率高于10个数量级的提升并达到60%以上，成功地以薄膜、粉体、胶体油墨等应用形式推出了能达到商品化发光效率指标要求的生物基免光漂白虚态跃迁发光材料（研究思路及进展如图2所示）。
西安
依据结构单色完全光子能隙准则，基于纤维素纳米晶高长径比棒状形貌一维维度特征，提出了光学信息能被高精度读取的“单”轴取向“结构色”阵列设计思路；同时，依据降低光传播群速增强辐射跃迁固态发光效率的机制及周期性结构局域高曲率要求，发展了棒状颗粒单轴取向排列的毛细力/重力协同控制组装策略，探索了取向度提高、物质协同、空间效应调控等提升固态量子发光效率的方法。
供应产品：
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氮化硅α-Si3N4纳米线
ZnSe纳米线|ZnTe纳米线
CdSe纳米线
直径约为100 nm的CdTe纳米线/纳米管薄膜
基于GaAs纳米线侧壁InAs量子点
InAs纳米线表面生长覆盖InP包层
GaNZnO固溶体纳米线
CdSe/ZnSe纳米粒子和石墨烯纳米复合材料
Sb2S3纳米线-氧化石墨烯(GO)包覆的复合材料
微孔炭/聚苯胺纳米线(MC/PANI)复合材料
聚苯胺纳米线/还原氧化石墨烯(PANI/rGO)复合材料
二氧化锰纳米线表面生长聚苯胺PANi
PANI纳米线/还原氧化石墨烯复合材料
TMEG表面生长的PANI纳米线(PANI/TMEG10%,长度为100 nm、直径为50 nm)
聚苯胺包覆改性硅纳米粒子
聚苯胺纳米线修饰的DNA
石墨烯-碳纳米管混杂复合材料
碳纳米管和石墨烯的改性复合材料
内部包裹金属纳米粒子的含氮碳纳米管
包裹型单层氧化石墨烯/碳纳米管复合物
石墨烯包覆的金纳米管
石墨烯包裹碳纳米管
石墨烯/碳纳米管框架包裹Fe
铟酞菁/氧化石墨烯高分子材料
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酞菁铜功能化四氧化三铁纳米材料(HBCuPc/Fe3O4)
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离子液体改性磁性纳米颗粒
四氧化三铁纳米颗粒负载的氧化石墨烯量子点复合材料Fe-GQDs
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钨酸铋/二氧化钛复合催化剂(TiO2/Bi2WO6)
二氧化钛纳米管阵列负载米诺环素(TiO2/MN)
茜素红改性石墨烯/二氧化钛杂化材料
Si基改性Ge薄膜
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