Der Einschluss von nachhaltigen Kohlenstoffpunkten führt zu langnachleuchtenden Emittern und zu Photokatalysatoren für die radikalische Photopolymerisation

作     者：Dr. Ping Wang Min Ge Dr. Xiongfei Luo Yingxiang Zhai Nicolai Meckbach Prof. Dr. Veronika Strehmel Prof. Dr. Shujun Li Prof. Dr. Zhijun Chen Prof. Dr. Bernd Strehmel 

作者机构：Northeast Forestry University Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education Hexing Road 26 150040 Harbin China Hochschule Niederrhein University of Applied Sciences Fachbereich Chemie Institut für Lacke und Oberflächenchemie Adlerstr. 1 D-47798 Krefeld Deutschland Northeast Forestry University College of Chemistry Chemical Engineering and Resource Utilization Hexing Road 26 150040 Harbin China Heilongjiang International Joint Lab of Advanced Biomass Materials Northeast Forestry University Hexing Road 26 150040 Harbin China 

出 版 物：《Angewandte Chemie》 

年 卷 期：2024年第136卷第39期

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主　　题：Nachhaltigkeit Kohlenstoffpunkt Einschluss Langes Nachleuchten Photopolymerisation 

摘      要：Nachhaltige Kohlenstoffpunkte auf der Basis von Cellulose, insbesondere Carboxymethylcellulose basierende Kohlenstoffpunkte ( CMCCD s), wurden in ein anorganisches Netzwerk eingeschlossen, was zur Bildung von CMCCD s@ SiO 2 führte. Das resultierende Material zeigte ein lange anhaltendes Nachleuchten, welches ein Zeitfenster von mehreren Sekunden auch in Gegenwart von Luft umfasste. Temperaturabhängige Emissionsspektren gaben eine Information über die thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz (TADF) und eine Phosphoreszenz bei Raumtemperatur (RTP), während Experimente zur photoinduzierten Generierung von Ladungsträgern zu einem tieferen Verständnis der Verfügbarkeit von Ladungen in der Dunkelphase führten und daher zu ihrer Verfügbarkeit an der Katalysatoroberfläche. Der photo-ATRP Initiator α -Bromphenylethylacetat ( EBPA ) bewirkte eine Löschung der Emission, was zu einer Verkürzung des Zeitfensters für die Emission vom Millisekundenbereich in den Nanosekundenbereich führte und auf eine Beteiligung des Triplettzustandes an dem photoinduzierten Elektronentransfer ( PET ) hinweist. Sowohl die freie radikalische Polymerisation als auch die kontrollierte auf einem photo-ATRP Protokoll basierende radikalische Polymerisation von MMA oder in Kombination mit Styren funktionierten erfolgreich. Die metallfreie photo-ATRP führte basierend auf einem reduktiven Mechanismus zu einem kettenverlängerbaren Makroinitiator. Die Zugabe von 9 ppm Cu 2+ führte zu einem Verhältnis M w / M n von 1.4 obwohl eine Erhöhung auf 72 ppm die Einheitlichkeit der Polymere verbesserte, was einem M w / M n =1.03 entspricht. Ergänzende Experimente mit in kerria laca eingeschlossenen Kohlenstoffpunkten, insbesondere KCD s@ SiO 2 , führten zu ähnlichen Ergebnissen. Die Abscheidung von Cu 2+ (9 ppm) an der Photokatalysatoroberfläche erklärt die bessere Dispersität der Polymere, welche mittels der ATRP gebildet wurden.