来源:x-mol金属有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)是由金属中心离子/金属簇和有机配体通过配位键构建的配位聚合物。作为一种无机-有机杂化材料,MOFs具有良好的结晶性、可调节的孔径、清晰的结构和高度的功能化等优点。MOFs具有丰富的发光中心,其发光机制包括金属离子的发光、有机配体的发光和电子转移的发光,是一类优秀发光平台,其中,作为荧光传感材料是其最重要的应用之一。近年来,基于MOFs的压力刺激响应发光材料引起了人们的关注,其研究领域主要集中在高压范围内的响应。在低压,尤其是气压下的荧光刺激响应材料要求MOFs对压力的响应具有更高的灵敏度,即在细微的压力改变下引起发光基团的变化,因此较难实现。聚集诱导发光(Aggregation-induced emission, AIE)指有机发光团在聚集态比在溶液中表现出更高的光致发光效率的现象,分子内运动受限(Restriction of intramolecular motions, RIM)是AIE产生的主要原因。对分子内运动(包含振动和转动)的控制能够直接影响荧光,从而成为调控发光、设计刺激响应性荧光的重要手段。中科院福建物构所洪茂椿课题组通过合理设计配体,将半取代的AIE型有机配体和稀土离子进行组装,构建了一例基于镧系金属和AIE型配体的MOF:FJI-H31。在FJI-H31中,AIEgen的...
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2022
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来源:福建物质结构研究所稀土发光材料在固态照明、液晶显示及医学影像等方面颇具应用价值,是合成化学和材料科学领域的研究重点。稀土发光材料发光的热稳定性是衡量材料能否实现实际应用的关键指标之一,而当前大部分材料随温度的升高,发射光谱发生移动且发光效率降低,从而影响器件的正常工作。该现象已发现多年,但其微观物理机制尚不清晰。 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员邓水全团队运用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法和模型计算,对稀土发光材料发光热稳定性的微观物理机制进行研究。 该研究构建了大量的结构模型,发展了高通量计算方法和能量筛选技术,确定了能量最优结构,首次发现并解释了缺陷体系的总能量与掺杂离子-空穴距离之间的对数关系,而非库仑关系。 研究基于确定的结构模型,计算了系列荧光粉材料的电子结构,通过电子结构的计算分析确定了稀土发光材料的发光机理。研究考虑到稀土发光材料发光的局域性特征,探究了发光中心的局域性质对荧光粉材料发光热稳定性的影响。研究采用冷冻声子方案探索了发光过程中相关电子态与局域声子的耦合作用及温变规律,首次明确给出了荧光粉材料热致发光蓝移的微观物理图像。 迄今为止,对热淬灭现象的解释均是基于凝聚物理理论的科学家、诺贝尔奖获得者N.F. Mott的唯象模型。本工作将热淬灭现象考虑为热致谱线移动的极端。科研人员通过研究局...
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来源:武汉大学药学院酪氨酸酶(TYR)单酚酶活性在黑色素瘤等疾病的发生发展过程中起着关键作用,开发高选择性、高灵敏度的TYR单酚酶活性生物传感器非常重要且充满挑战。本工作创造性地将聚合物点(合成条件绿色温和,具有交联增强发射效应(CEE))和镧系金属有机骨架(Ln-MOF,具有限域催化、荧光内标、色度位移增强、主客体相互作用等多功能性)两种性能优异的发光材料相结合,提出了一种荧光开-关双响应生物传感器,用于选择性地高灵敏检测TYR单酚酶活性。在碱性硼酸 (BA) 缓冲液中,L-酪氨酸通过 TYR 单酚酶转化为 BA-左旋多巴。然后,在 Eu-DPA(DPA:吡啶2,6-二甲酸)MOF的辅助下,BA-左旋多巴由二乙胺丙基三甲氧基硅烷 (DAMO) 引发,生成 BA-左旋多巴聚合物点,其发出基于CEE的强蓝色荧光,同时通过增强的光诱导电子转移(PET)显著猝灭Eu-DPA的红色荧光。因此,实现了TYR单酚酶的选择性荧光开-关双响应传感。DAMO和BA在强荧光聚合物点的合成中均发挥重要作用,BA的另一个关键作用是抑制TYR双酚酶活性。据我们所知,这是第一个用于TYR单酚酶活性检测的高灵敏度双响应生物传感器。本工作为TYR单酚酶相关疾病的早期诊断和TYR单酚酶抑制剂的快速筛选提供了新方法。
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来源:x-mol荧光热猝灭一直是制约发光材料在照明、显示、光学温度传感、光学防伪等领域应用的关键因素之一。荧光热猝灭是指在升温过程中发光强度降低的现象,这主要由于温度升高,基质晶格的振动加剧导致电声相互作用增强以及无辐射跃迁速率增大,从而造成发光强度以及寿命减小。近年来,国内外研究人员尝试多种策略来改善稀土掺杂发光材料的热猝灭性能,并发现了荧光发射的零猝灭现象。荧光热增强(荧光负热猝灭)的实现可以很好地保证材料在高温区的信噪比和发光强度,在光学温度传感以及光学防伪材料等领域具有重要的应用价值。为此,目前研究人员通过对稀土掺杂负热膨胀材料来实现热增强的发光更多聚焦整体晶格收缩对热增强上转换发光研究,并没有关注二维负热膨胀材料晶格不同维度收缩特性导致局域结构变化对发光性能的影响,更没有实现在宽温域下同时热增强上转换和下转移发光。为了实现和理清二维负热膨胀材料稀土离子热增强发光与负热膨胀性质之间的关系,基于稀土掺杂二维负热膨胀材料的负热膨胀性质与发光性质的系统研究必不可少。江西理工大学廖金生课题组开发稀土掺杂二维负热膨胀材料Sc2(MoO4)3 :Yb3+/Er3+很好的弥补了上述发光的缺憾。众所周知,二维负膨胀材料Sc2(MoO4)3具有二维层面热缩冷胀内禀特性,然而,Sc2(MoO4)3本身并不发光,因此,不能用于光电器件。该课题组采用溶胶-凝胶法成功实现Yb3+/Er3+共掺杂在二...
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