湖北大学徐海兵、曾明华团队在异稀土配合物溶液高效上转换发光研究取得重要进展
日期：
2021-09-10
浏览次数:
6
定向设计上转换发光(UCL)稀土配合物分子基材料，将可能克服稀土纳米粒子表面淬灭效应，并有助于在应用环节实现可控制备，进而有助于应用在未来深度生物成像乃至精准诊疗方面。而其中，如何获得溶解性良好并兼有高发光量子产率(ФUC)的离散型异稀土低核簇合物，是该类研究的前沿阵地之一。高效稀土UCL体系的实现关键取决于敏化剂(S)与激活剂(A)之间的能量传递效率(η)。因此不仅要匹配S和A的能级，还需控制二者的距离、配比以及饱和稀土离子的配位数，同时还要精细调谐激发光子跃迁途径以及激发光子在UC与DL之间的竞争，显然是基于构效与能量传递精准关联的一种综合性挑战。由于直接与LnIII配位的有机配体以及与之接触的溶剂分子的高能XH (X = C, N, O)振动极易淬灭LnIII激发态能量，同时稀土的吸收截面(σabs)低，导致获得实用于溶液体系的UCL稀土配合物研究进展尤为缓慢。自2011年首次报道以来，即使在氘化溶剂、低温、高P（定义）等严苛条件下，已知的十几例稀土配合物ФUC仍不超过0.1%。日前，湖北大学化学化工学院徐海兵教授和曾明华教授通过能级匹配的不同稀土光敏剂(S)和激活剂(A)砌块，利用桥联配体的多重配位模式拉近二者距离、调节二者配比，进而通过氟离子降低非辐射跃迁并调控激发光子在上转换(UC)与下转换(DL)过程的竞争，在低功率密度(P = 2 W/cm2)下，将离散型稀土配合物在室温非氘化溶液中的ФUC较文献纪录值提高了20倍。相关研究成果以“Discrete Heteropolynuclear Yb/Er Assemblies: Switching on Molecular Upconversion under Mild Conditions”为题，于北京时间2021年8月12日发表在国际化学顶级期刊之一Angew. Chem. Int. Ed.上在本研究中，团队设计并利用三齿H2hmq配体的(μ2,3-phenoxo)多重配位模式组装能级匹配的异稀土砌块，控制二者距离在3.7 ?内，进而调节二者比例，提升S→A的η，进而通过多个能级匹配的S增强A在近红外区的σabs。进一步引入氟离子限制LnIII周围的低能非辐射能量消耗，首次在P = 0.288 W/cm2低激发下，于室温有机溶剂中观察到1 ([Yb2Er]+)在有机溶剂中的UCL信号。在P= 2 W/cm2, 氟离子协助下，其室温甲苯中的ФUC达到了最高创纪录的2.29% (Red-PM) / 2.78% (NIR-PMT)。综上所述，通过能级匹配的不同稀土砌块利用桥联配体的多重配位模式组装，可获得结构明确、S和A距离及摩尔比可调的异稀土配合物。综合优化条件调节线性衰减与上转换之间的竞争，为设计条件温和、常规溶液、低功率激发的高效ФUC稀土配合物分子UCL材料提供了新思路。湖北大学化学化工学院硕士生王杰和蒋悦为本文并列第一作者。
Hot News
/
相关推荐
2024
-
04
-
22
点击次数:
5
来源：内蒙古自治区稀土行业协会2024年4月18日，由中国稀土行业协会（以下简称“协会”）主办、内蒙古自治区稀土行业协会承办、中国北方稀土（集团）高科技股份有限公司、包头稀土研究院协办的“聚力两个稀土基地建设、推动稀土行业高质量发展”八省（区）稀土行业协会联席会议在内蒙古包头成功召开。参加本次会议的有内蒙古自治区稀土行业协会（以下简称“内蒙协会”）、广东省稀土行业协会、江西省稀土行业协会、四川省稀...
2024
-
04
-
22
点击次数:
1
来源：中科院物理研究所笼目（kagome）结构磁性材料具有独特的准二维晶体结构、可调控的拓扑能带结构和磁结构，从而表现出大的反常输运行为、磁斯格明子、手性反常等诸多新奇的物理特性。其中，笼目六角反铁磁Mn3X（Ga、Ge、Sn）合金具有拓扑能带结构，可以表现出大的磁电响应效应。同时，兼具反铁磁无杂散场、本征频率高等特性，是新型反铁磁自旋电子学器件理想的候选材料。近年来，Mn3Sn和Mn3Ge在实验...
2024
-
04
-
19
点击次数:
55
来源：同济大学化学科学与工程学院闫冰教授团队设计基于Tb3+功能化的氢键有机框架(HOFs)杂化材料的智能多重光响应“舌”，可应用于传感识别鲜、酸和苦三种基本味道，研究成果发表于《先进功能材料》人对溶解在唾液中的食物分子和离子产生的感觉称为味觉。人类的味觉系统能够识别五种基本味道：酸味、甜味、苦味、咸味和鲜味。在品尝食物时，味蕾细胞中的感受器会对味觉刺激做出特异性响应，不同的响应信号传递到大脑的味...
2024
-
04
-
18
点击次数:
28
由市经团联、市工经联、厦门国际银行上海分行主办，新户联商会、子木集团等单位协办的首届上海市经济团体联合会掼牌（掼蛋）交流赛（第五片区预赛），于2024年4月17日下午在上海经团联文创产业促进中心顺利进行。此次赛事吸引了五十余位来自各企业的选手参赛，市稀土协会也组织了两队选手参与其中。此次比赛不仅为参赛选手提供了一个展示自我、交流学习的舞台，同时也强化了各企业间的联系与沟通，促进了市工经联会员单位之...