DOI: 10.1021/acsami.0c19239
本研究展示了一種通用發光有機-無機層狀雜化材料的制備方法，該雜化材料由牛血清白蛋白（BSA）保護的Au30簇和氨基粘土片組成。X射線衍射分析表明，Au30@BSA嵌入在氨基粘土片層狀超晶格結構中。團簇和粘土的庫倫吸引引發了相互作用，并且適當尺寸的團簇可以嵌入層狀氨基粘土中。電子顯微鏡測定證實了材料的分層結構，并且還顯示出團簇附著在粘土片上。通過Zeta電位測量和動態光散射研究了溶液中有序聚集體的逐漸形成。該雜化材料可以拉伸至300％，且不會斷裂。在機械拉伸過程中觀察到發光光譜中出現了一個新的峰。該峰的強度隨著材料的伸長或應變程度逐漸增大。在靜電紡絲制備的發光墊上進行了書寫實驗，進一步證實了該材料的機械致變色發光響應。
圖1.（A）有機-無機CCH材料的形成過程示意圖。插圖顯示了在粘土和團簇反應期間形成的深紅色發光聚集體的TEM圖像（i）和照片（ii）。氨基粘土板的示意圖僅供參考。（B）氨基粘土片的TEM圖像。（C）Au30@BSA的MALDI MS。（D）CCH的光學（左）和熒光（右）圖像。（E）在365nm激發下，CCH的發光光譜在650nm處顯示最大值。
圖2.復合材料的電子顯微鏡表征。（A）CCH橫截面的FESEM圖像。插圖顯示了團簇附著粘土片的TEM圖像。（B）粘土片在放大的圖像中清晰可見。
圖3.（A）團簇、氨基粘土和CCH的粉末XRD數據。團簇嵌入明顯。（B）CCH橫截面的FESEM圖像，顯示各層之間的間距為6.00nm。（C）FESEM圖像顯示CCH的遠程有序結構。
圖4.（A）隨時間變化的DLS數據顯示納米級材料到微米級顆粒的轉化。（B）Zeta電位值以表格形式顯示。
圖5.（A）拉伸強度實驗的示意圖。使用添加了狗骨形發光PVA的CCH樣品進行該實驗。樣品被拉伸至其原始大小的80％、140％和250％。收集發光光譜的每個點都用星號（*）標記，表示為1、2、3、4和5（對應于樣品的不同位置）。（B）實驗的應力-應變曲線。這三個測量值對應于三個單獨的樣本。（C）發光特性的相應變化。根據（A）中所示的點（*）收集光譜。
圖6.由CCH制得的納米纖維的表征和應用。（A，B）不同放大倍數下電紡團簇基粘土材料的FESEM圖像。（C）纖維的TEM圖像。（D）單根纖維的暗場圖像顯示紅色發光（i）。插圖顯示了單根纖維的亮場圖像（ii），相同圖像的灰度顯示（iii）。（E）在電紡絲墊上的書寫實驗（參見插圖）顯示在紫外光下發光墊發出白光。通過棉簽尖端在發光墊上繪制網格圖案以顯示機械變色發光。通過類似的方式寫“a”，在另一張墊子上也顯示出相同的效果（參見插圖）。在這兩種情況下，紅色發光墊在紫外光下均發出白光。用365nm激發的紫外光源觀察發光圖案。
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