長春理工大學董相廷&于文生ChemNanoMat：磁性紅綠雙色熒光二維雙各向異性導電Janus陣

DOI:10.1002/cnma.202000501

通過靜電紡絲技術制備了具有紅綠雙色熒光和磁性同步功能的二維雙各向異性導電Janus陣列膜（SJAP）。SJAP由兩層緊密結合的薄膜組裝而成的。{[CoFe2O4/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）]@[聚苯胺（PANI）/PMMA]}//[Tb（acac）3bipy/PMMA]特殊Janus納米帶陣列膜作為左側（L-SJAF），{[CoFe2O4/PMMA]@[PANI/PMMA]}//[Eu（TTA）3（TPPO）2/PMMA]特殊Janus納米帶陣列膜作為右側（R-SJAF）。從微觀上看，具有同軸//單軸結構的Janus納米帶有效地將三種功能物質限制在各自的區域內，避免了傳導、磁性和熒光之間的不利影響，從而獲得了增強的熒光和較強的各向異性傳導。宏觀上，SJAP實現了綠色和紅色熒光區域的劃分，并且具有單各向異性的L-SJAF和R-SJAF的緊密結合使SJAP獲得了雙各向異性傳導。微觀和宏觀部分的高度集成使SJAP具有雙各向異性傳導、磁性和紅綠雙色熒光。通過卷曲SJAP創建了兩種類型的3D Janus結構管，實現了從1D納米帶到2D SJAP再到3D管的結構演變。新型3D管道具有與SJAP相同的屬性。研究表明，新型SJAP和3D管在電子皮膚領域具有廣闊的應用前景。該設計理論和技術為制備其他多功能材料提供了一種新的思路。

圖1.2D SJAP左側薄膜（L-SJAF）和右側薄膜（R-SJAF）的結構示意圖以及2D SJAP的物理數字照片。

圖2.CoFe2O4NPs、SJAP和對照樣品的XRD圖譜，以及CoFe2O4的標準曲線。

圖3.SJAP（a），L-SJAF（b），L-JAF（c），L-HAF（d），L-SJNF（e），L-JNF（f）和L-HNF（g）表面形貌的SEM圖像，納米帶寬度分布的直方圖：L-SJAF（h），L-JAF（i），L-HNF（j），L-SJNF（k），L-JNF（l）和L-HNF（m）。圖3（b）的插圖顯示了特殊Janus納米帶的厚度。

圖4.光學顯微鏡圖像（a，c），SJAP中單個[M@C]//G Janus納米帶和[M@C]//R特殊Janus納米帶的EDS線掃描分析（b，d）。

圖5.摻雜不同百分比Tb（acac）3bipy的納米帶的激發（a）和發射（b）光譜。

圖6.在SJAP中，具有不同PANI與PMMA百分比的L-SJAF（a，b），R-SJAF（c，d）的激發和發射光譜。

圖7.在SJAP中，具有不同CoFe2O4 NPs與PMMA質量比的L-SJAF（a，b），R-SJAF（c，d）的激發和發射光譜。

圖8.SJAP中激發光和發射光的示意圖：不同的PANI百分比（a）和CoFe2O4 NPs質量比（b）。

圖9.SJAP和對照樣品的激發光譜（a，c）和發射光譜（b，d）。

圖10.SJAP和對照樣品的激發光和發射光的示意圖。

圖11.樣品導電測試示意圖。

圖12.SJAP在LED多電路中的應用。

圖13.不同PANI含量下SJAP的導電示意圖。

圖14.SJAP和對照樣品的導電示意圖。

圖15.CoFe2O4 NPs的質量比不同時，CoFe2O4 NPs和SJAP的磁滯回線。

圖16.2D SJAP的示意圖和3D Janus結構管的壓接示意圖。

圖17.3D Janus結構管的物理圖片（a，b），以及在黑暗環境中，在348nm紫外光激發下3D Janus結構管的發射光照片（c，d）。

圖18.制備SJAP的設備圖和靜電紡絲工藝。