早在本世纪初，CdS和CdSe等半导体量子点的光活化现象就已被发现，但是迄今还没有关于碳点的光活化现象的报道。碳点（Carbon dots，CDs）作为一种新型的具有高荧光量子产率、光稳定性和优异的生物相容性的荧光碳纳米材料，在光催化、传感、光电器件、生物成像以及光动力疗法等领域有广泛的应用前景。但是CDs的实际应用也有一些限制，例如在高浓度下聚集引起的荧光猝灭以及在持续光照下的光漂白行为。
近日，安徽大学毕红教授及其团队与郑州大学卢思宇教授和吉林大学肖冠军教授合作，通过简单的“一步”微波辅助加热法合成了首例具有光活化荧光增强的氟、氮共掺杂碳点（F,N-doped CDs），该碳点同时显示出压致聚集诱导发光（AIE）现象。F,N-doped CDs是以聚乙烯亚胺和左氧氟沙星为原料合成的，在持续的紫外光照射下，该碳点表现出显著的光活化荧光增强现象。无论是在常压还是0.1 GPa的高压下，当紫外光照射时间持续增长（5 s-30 min），F,N-doped CDs的荧光强度随之呈现出逐渐增强的现象，同时伴随着荧光发射峰的蓝移。此外，对该碳点施加1.0 atm到9.98 GPa的压力以及反之释放压力时，其表现出可逆的压致变色荧光特性，尤其是在1.0 atm-0.65 GPa压力范围内，呈现出压致AIE现象。
F和N掺杂引起碳点表面产生大量缺陷，在持续的紫外光照射下，F,N-doped CDs发生光活化过程，形成更稳定的表面状态，使其荧光发射增强。在对F,N-doped CDs施加压力时，由于压力导致碳点之间的范德华力和氢键作用加强，粒子的振动受限，减少了非辐射跃迁，所以F,N-doped CDs表现出了压致AIE现象。
这种新型具有压致变色的光活化F,N-doped CDs不仅拓宽了碳点从常压到高压环境下的应用范围，例如用作压敏材料，而且在光学记录系统和长时细胞显影应用方面颇具潜力。更为显著的是，这些新型的光活化碳点具有优异的抗光漂白性能，如果将其用于光动力治疗（PDT），可避免患者在注射PDT光敏剂之后必须避光的痛苦。
相关结果发表在Angewandte Chemie International Edition 上，安徽大学的硕士研究生蒋磊和丁海贞为文章的共同第一作者。毕红教授、卢思宇教授和肖冠军教授为本文的共同通讯作者。
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