《Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry》：Thienothiophene-assisted hydrophobic carbon dots: Photophysical properties and fluorescent ZIF-8 composites
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•利用噻吩辅助的溶剂热合成方法可以制备出具有可调光物理特性的疏水性碳点（TT-CDs）。•与仅含甲苯的碳点相比，TT-CDs显示出红移的发射特性（约500 nm）以及不同的激发态动力学行为。•将TT-CDs掺入ZIF-8中可生成荧光复合材料，同时保持ZIF-8的晶体结构。•TT-
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利用噻吩辅助的溶剂热合成方法可以制备出具有可调光物理特性的疏水性碳点（TT-CDs）。
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与仅含甲苯的碳点相比，TT-CDs显示出红移的发射特性（约500 nm）以及不同的激发态动力学行为。
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将TT-CDs掺入ZIF-8中可生成荧光复合材料，同时保持ZIF-8的晶体结构。
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TT-CD/ZIF-8复合材料显示出较低的N?可渗透孔隙率，证明了功能碳点成功整合到多孔骨架中。
引言
碳点（CDs）是基于碳的纳米材料，通常尺寸在几纳米范围内，具有可调节的光物理特性。它们的光致发光效应来源于纳米碳（sp2/sp3）的电子结构与表面/缺陷态的结合。碳点已被应用于光学传感、成像和光子材料[1][2]。通过选择碳前体及合成条件，可以控制其结构和光物理性质。碳点中的π–π*吸收与低能量表面/缺陷态之间的平衡决定了吸收峰的形状、激发依赖性以及量子产率，这种平衡主要受前体化学性质和碳化程度的控制[3][4]。
虽然许多碳点是为水基应用设计的，但可溶于非极性溶剂的碳点特别有价值，因为它们能够方便地整合到疏水性基质（聚合物、油墨和涂层）中，适用于光电子器件的溶液加工，并且与有机相合成/组装流程兼容。碳点在水相与有机相介质中的分散性主要取决于表面性质（疏水性、两亲性或亲水性），因此表面化学性质是调控其在复合材料中非极性溶解性和界面组装的关键因素[5]。此外，芳香族/非极性溶剂环境本身也可以参与碳点的形成；例如，甲苯曾被直接用作自下而上的碳点制备过程中的碳源，这支持了使用溶剂作为前体的策略来实现疏水性碳点的制备[6]。超分子前体如calix[4]pyrrole也被用于制备疏水性碳点[7]。
噻吩（TTs）是平面、富电子的硫杂?物体系，具有扩展的π共轭结构、较高的结构刚性以及强的分子间S···S相互作用，同时具备狭窄的带隙和优异的电荷传输性能[8][9][10][11]。这些特性使得噻吩成为有机太阳能电池、场效应晶体管、超级电容器、存储器件和光电子材料的理想构建模块[11][12][13][14][15][16][17][18]。噻吩衍生物还被用于碳点及杂原子掺杂量子点的合成，通过调节其光学响应、光致发光量子产率和溶解性来应用于生物传感和成像[19][20]。它们的共轭碳骨架和含硫官能团为修改碳点的电子结构、缺陷/表面态能量以及可见光吸收/发射特性提供了直接的化学途径。噻吩衍生的共轭前体（包括类似多噻吩的结构）可生成类碳点的荧光体，其光物理性质与前体的共轭程度和组成密切相关[19]，这与基于噻吩的共轭系统的功能性光电子行为一致[21]。因此，本研究中使用的分子TT/甲苯体系为非极性溶剂热环境中噻吩驱动的结构-性质关系提供了一个直接的小分子前体验证方法。
ZIF-8（Zn(2-甲基咪唑)?）是一种沸石咪唑骨架材料，具有高微孔性、良好的化学稳定性以及可调的客体-主体化学性质，使其成为吸附、分离和复合材料制备的常用支架[22][23]。客体在纳米多孔材料中的行为受主体-客体相互作用的影响，这使得骨架环境在复合材料设计中至关重要[24]。碳点的引入也为ZIF-8带来了发光功能[25]。因此，通过直接比较分子噻吩和制备好的TT-CDs，可以了解噻吩衍生物的物理形态如何控制其在复合材料中的整合和固态光学性能。
在本研究中，我们报道了一种在非极性介质（甲苯中的噻吩，200°C，8小时）中利用噻吩辅助的溶剂热方法制备疏水性硫相关碳点（TT-CDs）的方法，并将其形成过程和光物理性质与在相同条件下仅用甲苯制备的To-CDs进行了直接比较。我们结合TEM、XRD、FTIR和XPS以及稳态吸收/PL/PLE和时间分辨荧光技术，研究了噻吩如何改变表面化学性质和发光态的分布。最终，通过直接处理噻吩及其在ZIF-8中的整合过程，明确了碳点转化对复合材料整合和荧光活化的贡献；同时，XRD、SEM和N?物理吸附实验确定了骨架的保持情况以及相关的孔隙率变化。
章节摘录
噻吩化合物的合成
噻吩化合物的合成方法参照了我们之前的研究[20][26][27]。
碳点的合成
碳点通过溶剂热法在200°C下加热8小时制备，反应在置于马氟龙内衬的不锈钢高压釜中进行。
噻吩辅助碳点（TT-CDs）的制备：
为了制备TT-CDs，将2.5毫克噻吩溶解在5毫升甲苯中。然后将溶液转移到……
一般来说，两亲性或疏水性碳点的结构多样性很大程度上受前体化学性质和合成路线的影响，其结构范围从高度石墨化的晶体碳到大致无定形的碳都有[3][4]。从结构上看，碳前体的sp2/sp3比例决定了局域化态和缺陷/表面态的密度，进而影响光物理性质[4]。研究表明……
结论
总之，在甲苯中（200°C，8小时）通过噻吩辅助的溶剂热合成方法制备出的超小碳点分布均匀，尺寸主要集中在2–3纳米之间（中位数约为2.7纳米；平均约为2.9纳米）。XRD分析显示两种样品中的碳均为层状结构，且(002)峰位置从To-CD的17.11°转变为TT-CD的18.71°，表明TT-CDs的层间间距更紧密。FTIR差分分析（TT-CD – To-CD）揭示了噻吩骨架和C-H键的特征。
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利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本工作得到了伊斯坦布尔技术大学科学研究项目（ITU BAP；TGA-2025-46959, TDA-2024-45680, 和 TGA-2023-44077）、土耳其科学技术研究委员会（TüB?TAK；122Z568, 124Z353, 和 123C509）以及ünsped Global Lojistik的支持。
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