碳点作为一种新型的荧光材料，应用前景广泛。碳化聚合物点（CPDs），更加准确地定义了碳点材料中典型的化学结构；碳化聚合物点的研究极大地推动了该领域的结构命名分类、长波区发射调节、以及荧光机理等科学问题的解决和光电及生物医学应用的探索。吉林大学杨柏教授研究组2013年报道了多官能度小分子单体水热交联聚合反应合成碳化聚合物点（Angew. Chem. Int. Ed.,2013,52, 3953.）。该研究成果入选2013年度中国百篇最具影响国际学术论文及2013-2017年中国化学领域热点论文【科学观察2018,13,25.】，单篇他引1872次。以此为开端，他们详细研究了碳点中的聚合物特性，并明确了该类材料的分子态发光机理。该课题组全面地提出了碳点材料的分类原则；提出的几种发光机理（碳核态，表面态，分子态以及交联增强发射（CEE）效应）成为该领域的指导性机理（Nano Res.,2015,8, 355.），被研究同行广泛引用和采纳，该论文入选2014-2018年中国物理学领域热点论文【科学观察2019,14,21.】，单篇他引863次。

该课题组近年来对以“自下而上”的方法制备的碳化聚合物点进行了系统研究，为全面揭示该材料体系的荧光机理提供了具体实例和基础；并开发了长波发射荧光、双光子荧光、室温磷光（Angew. Chem. Int. Ed.2018,57, 2393，Web of science领域热点论文）等多种碳化聚合物点材料，例如在最近的研究工作中，该课题组以红豆杉树叶为原料，溶剂热法制备了半峰宽约为20 nm、发射波长在673 nm的深红光CPDs（图，Adv. Mater.,2020,32, 1906641.）。CPDs在良溶剂中413 nm和660 nm激发光激发下，量子产率分别高达59%和31%。此外，通过TGA的类经典聚合物分解过程，DTG的三阶段降解对应的CPDs聚合物链上的基团分解、聚合物链断裂、内部交联聚合物网络的热解，DSC的玻璃化转变温度，流变仪的粘度测定等手段，一定程度地揭示了CPDs的聚合物特性。该工作同时详细证实了CPDs在体内经过肾脏及肝胆双通道的代谢途径，具有较低的细胞毒性和良好的生物安全性；其深红光发射在双光子生物成像中大大提高了成像的穿透深度和对比度。

图: 深红光发射的CPDs的合成、聚合特性及生物成像应用a) 合成示意图，b) DSC曲线，c) 粘度分析，d) 双光子细胞成像，e) 活体成像

文章详情：Junjun Liu, Yijia Geng, Daowei Li, Hua Yao, Zepeng Huo, Yunfeng Li, Kai Zhang,Shoujun Zhu, Haotong Wei, Weiqing Xu, Jinlan Jiang, Bai Yang*Adv. Mater.,2020,32, 1906641.

原文链接：//doi.org/10.1002/adma.201906641