深红光（>660 nm）不仅满足下一代平板显示器的需求，而且在光通信，光动力治疗和园艺照明等领域发挥重要作用。随着高分辨显示器性能要求的不断提高，开发高色纯度红光及近红外发光材料显得尤为重要。
碳点作为新型的碳纳米荧光材料，以其高效率、抗光漂白、可调谐发射和可溶液加工等特点受到研究人员的广泛关注，并成功应用于光电器件领域。然而，由于光谱红移过程中常伴随光谱展宽，使得大多数近红外区碳点的半峰宽大于100 nm，严重限制其实际应用效果。且深红光区的窄带发射碳点多由生物质前体制备，其结构复杂，不利于建立明确的构效关系调控光学性能。因此，实现高色纯度近红外窄半峰宽碳点的可调谐制备仍然是一个巨大的挑战。
郑州大学卢思宇教授、艾琳研究员及团队实现了近红外窄半峰宽碳点的可调谐制备，最长发射波长为704 nm，最窄半峰宽为29 nm，并成功应用于高色纯度稳态光致发光器件构筑。利用高分辨透射电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱等对其进行形貌与精确结构分析，进一步通过时间分辨荧光光谱、飞秒瞬态吸收光谱、温度依赖动力学及不同刚性程度和不同电子密度模型的理论计算等数据，研究其光学特性，并解析窄带发射的机理：1.高对称大共轭石墨碳核提高结构刚性，减少激子捕获缺陷，实现光谱窄化；2.高吡咯氮含量的引入使得电子均匀离域，促进受限电子与空穴的辐射复合，从而降低半峰宽；3.碳点的高激子结合能、弱电子-声子耦合和简单的辐射动力学进一步促进了光谱窄化。 窄半峰宽碳点在高温、不同有机溶剂及强酸强碱等条件下均表现出优异的光稳定性，且兼具抗浓度展宽和抗浓度淬灭的特性，进一步通过基质辅助实现了近红外固态窄带发射，以上特性使其适用于构筑高性能光电器件。 碳点基近红外LEDs不仅在高浓度和高环境湿度下实现明亮的窄带发射，且可以在2000 mA的大电流下稳定工作，并在300 mA下连续工作150小时仍保持94%的性能；即使在65%的环境湿度下仍保持将近140个小时的工作稳定性。该工作不仅通过调控反应参数实现了近红外窄带发射的可调谐制备，且为高色纯度光电器件的构筑提供了新的可能。 论文信息 Synergistic Rigidity-Enhancement and Electron-Rich Systems Engineering Robust Carbon Dots-Based Ultra-Narrowband NIR Emitters for LEDs with Superior Operational Stability Dr Lin Ai, Dr. Jiping Xiao, Dr. Jingkun Yu, Dr. Kening Liu, Dr. Feifei Zhai, Dr. Wenjuan Xiang, Prof. Siyu Lu Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202509276
