尽管人们做了很多研究，但石墨烯量子点(GQDs)中多色光致发光(PL)的机理仍存在争议。深入了解GQDs中多色发射的起源对于调节其发光是非常必要的，这样能更好利用这种荧光材料。在此，合成了具有氨基，羧基和羧酸铵基团的GQDs。制备的GQDs具有激发和浓度相关的多色PL特性。通过调节激发波长或GQDs的浓度，可以得到特定的发光颜色，包括蓝色、青色、绿色、黄色，甚至橙色。系统结构和光学研究表明，石墨烯基平面和不同的官能团主要显示nN 2P–σ*, π–π*, nO 2p–π*(–COOH), nO 2p–π*(–COO−)和nN 2p–π*电子转换，表现为多荧光中心，产生了依赖于激发的多色PL。pH-dependent PL测量证明了不同类型的电子跃迁及其颜色发射。此外，系统的光学和形态学分析表明，随着浓度的增加，GQDs可以自组装成不同形貌和尺寸的J型聚集体，所观察到的与浓度相关的多色PL可以归结为GQDs中聚集介导的能级重建。我们的发现进一步表明，各种荧光中心之间的竞争和自聚集过程主导了GQDs的发光性能。这项工作将有助于理解GQDs中激发和浓度相关的多色发射的起源，这对于拓宽GQDs的应用领域也具有很大的指导意义。 
 
Fig. 1 (a) 520nm发射的GQDs的吸收和多重谱图；(b)不同浓度GQDs溶液的吸收光谱；(c) GQDs水溶液的PL光谱作为激发波长的函数。
 
 
Fig. 2 (a) GQDs在520 nm发射的PLE光谱的变化；(b) PLE光谱；(c)不同浓度的GQD溶液的标准化最大PL光谱和(d)相应的CIE坐标。
 
 
Fig. 3 不同浓度GQD溶液的反容量谱。
 
 
Fig. 4 不同浓度GQD溶液的三维荧光光谱分析。
 
 
Fig. 5 不同浓度GQD溶液的AFM图。
 
 
Fig. 6 不同荧光中心随GQDs浓度增加的变化趋势。
 
 
Fig. 7 (a)说明与GQDs多色排放有关的能量水平的示意图。(b)不同浓度的GQD溶液在365 nm激发波长下的CIE坐标。(c)在365 nm激发波长下，GQDs在溶液中随浓度增加而聚集的过程及其发光变化的示意图。
 
      相关研究成果与2019年由四川大学Yong Jin课题组，发表在Nanoscale (DOI: 10.1039/c9nr08461d)上。原文：Mechanisms behind excitation- and concentrationdependent multicolor photoluminescence in graphene quantum dots