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近期，吉林大學化學學院超分子結構與材料國家重點實驗室李云峰教授課題組與楊柏教授、呂中元教授課題組合作開發了由碳點自組裝的宏觀材料。該材料不僅繼承了碳點的熒光性質且可通過摻雜其他碳點實現熒光的顏色可調（圖1）。更重要的是，該材料具有耐溶劑性、自愈性、可回收性和優異的力學性能，楊氏模量超過490 MPa，斷裂強度超過30 MPa。經過多次循環利用后仍基本保持原有的機械性能（圖2）。分子動力學模擬表明，材料的力學性能取決于碳點間和碳點內氫鍵的相互協同作用。此外，該材料可以通過環保的水塑法加工為各種形狀（圖3）。這項創新工作拓展了碳點研究領域的新方向；為探索由納米粒子組裝的功能宏觀材料提供了新方法和新思路，將加速納米材料在實際應用中的創新發展。該工作近期以“Recastable assemblies of carbon dots into mechanically robust macroscopic materials”為題發表在國際著名期刊《Nature Communications》上（Nat. Commun.14, 6782 (2023)）。吉林大學化學學院超分子結構與材料國家重點實驗室李云峰教授為該文章的通訊作者，文章共同第一作者是吉林大學化學學院博士研究生隋博文和吉林大學化學學院朱有亮副教授。該研究得到國家自然科學基金委的支持。

圖1. a,碳點構筑基元示意圖,b,宏觀膜材料照片,c,AFM圖片。

圖2 碳點宏觀膜材料的可回收性和自愈性

圖3 碳點宏觀膜材料的水塑加工

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-42516-8

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