电纺钙钛矿量子点基Janus微带薄膜：多色发光与白光调控在光学数据存储及防伪中的应用

为解决钙钛矿量子点(PQDs)直接混合导致的卤素阴离子交换问题，研究人员通过平行电纺技术设计出[CsPbCl1.5Br1.5/Eu(BA)3phen/PS]//[CsPbBr3/Eu(BA)3phen/PS] Janus微带薄膜(Janus-MRF)，实现多波长激发下的白光/多色发光，并应用于光子条形码库构建，为高容量数据存储和高级防伪提供新策略。

　　

在光电材料领域，钙钛矿量子点(PQDs)因其高色纯度、可调带隙等特性成为研究热点，但混合不同卤素组成的PQDs时，卤素阴离子交换会导致发光颜色失控。这一难题严重限制了其在照明、防伪等领域的应用。与此同时，传统光子条形码因编码空间有限，难以满足高安全性信息存储需求。如何通过材料设计同时解决这两个问题，成为亟待突破的科学瓶颈。

中国的研究团队创新性地将电纺技术与Janus结构设计相结合，开发出具有温度响应特性的多色发光薄膜。通过平行电纺技术制备的[CsPbCl_1.5Br_1.5/Eu(BA)₃phen/聚苯乙烯(PS)]//[CsPbBr₃/Eu(BA)₃phen/PS] Janus微带(Janus-MR)，其内部形成两个独立微区，分别限制CsPbCl_1.5Br_1.5 PQDs（蓝光）和CsPbBr₃ PQDs（绿光），配合Eu(BA)₃phen（红光）实现三基色调控。该成果发表于《Journal of Colloid and Interface Science》，为PQDs基多功能材料开发提供了新范式。

关键技术包括：平行电纺制备Janus结构、PQDs原位合成、温度响应性能测试、以及基于荧光光谱的多级条形码编码系统构建。通过优化电纺参数控制微带形貌，利用时间分辨荧光光谱分析能量转移机制，结合CIE色坐标量化发光颜色变化。

结构表征
TEM显示CsPbBr₃和CsPbCl_1.5Br_1.5 PQDs均为10 nm左右的准方形颗粒，Eu(BA)₃phen呈棒状。SEM证实Janus-MRF中微带宽度均匀，界面清晰，XRD验证各组分晶体结构完整。

光学性能
在350/370/400 nm多波长激发下，Janus-MRF可实现从蓝紫到白光的动态调控。荧光寿命测试表明Janus结构有效抑制了PQDs间的能量转移，色坐标(0.33,0.34)接近标准白光。

温度响应
25-100°C范围内，荧光强度随温度升高线性下降，归因于温度激活的非辐射跃迁。通过阈值设定可建立6种温度响应子编码。

应用验证
结合多波长激发和温度响应特性，构建包含216种组合的光子条形码库。单个Janus-MRF样本可生成6组独立子编码，信息存储密度较传统稀土材料提升36倍。

该研究通过巧妙的Janus结构设计，首次在单根微带中实现PQDs的空间隔离与多色协同发光。不仅解决了卤素阴离子交换难题，更创新性地将光学编码维度从光谱拓展至温度域。Xintong Huo等作者指出，这种"材料-结构-功能"一体化设计策略，为新一代智能防伪标签和超高密度光学存储器开发奠定了基础。特别是温度响应编码功能，在药品冷链追溯等领域具有独特优势。未来通过引入更多刺激响应单元，有望进一步扩大编码空间，推动PQDs基材料从实验室走向产业化应用。