本报讯 (通讯员 刘玉丽 殷述广 刘和元 记者 单宝来) 近日, 我校材料科学与工程学院李希友教授团队在基于三线态-三 线 态 湮 灭(Triplat- triplet annihilation,TTA) 的上转换材料研究中取得新进展,相关研究论文 《通过蒽二聚体中扭曲的分子内电荷转移态实现颜色可调的三线态-三线态湮灭上转换发光》 被国际材料领域顶级期刊 《材料视野》 (MaterialsHori?zons) 在线发表。我校新能源研究院刘和元讲师为论文第一作者, 李希友教授为通讯作者, 中国石油大学 (华东) 为论文唯一署名单位。
上转换过程可以将两个低能量的光子转化成一个高能量的光子, 在有机光伏、 光催化、 生物成像以及光动力学治疗等方面具有很好的应用前景。但是目前的三线态-三线态湮灭上转换只能实现单色发光, 这限制了三线态-三线态湮灭发光在多色成像、 复杂数据分析以及信息存储等方面的应用。因此, 具有多色可调的上三线态-三线态湮灭上转换荧光材料的开发对拓宽其应用至关重要。
基于此, 该课题组研究人员合成了一系列共价键连接的蒽二聚体。研究发现,该二聚体的最大发射波长随溶剂极性的增大而逐渐红移, 这是由于扭曲的分子内电荷转移态(Twisted intramolecular chargetransfer, TICT) 的形成所导致。研究者巧妙地利用这一点, 将该二聚体用作三线态-三线态湮灭上转换体系中的受体, 在不同极性的溶剂中首次实现了颜色可调的上转换荧光, 颜色可以从紫色覆盖到青色。这为三线态-三线态湮灭上转换受体材料的设计提供了一个新的方向, 预计该类材料的发展将会拓宽三线态-三线态湮灭上转换在不同领域中的应用。
TICT分子作为荧光探针可以监测不同环境的极性, 这在荧光探针领域是一个经典的理念。 《材料视野》 审稿专家认为该项工作的结果打破了这个经典的理念, 把TICT 分子的发光和三线态-三线态湮灭上转换过程相连, 实现了可调发光。为新的荧光探针体系的设计提供了新思路, 具有重要的意义。
《材料视野》 是英国皇家化学学会(RSC) 旗下材料领域的旗舰刊, 收刊量非常少, 每年仅有10期, 所收录论文在该领域具有较大的影响力, 其最新影响因子为13.183。
近年来, 在国家自然科学基金和山东省自然科学基金的资助下, 李希友教授团队一直从事光子调制 (光子上/下转换) 的机理研究, 以及在太阳能电池和光解水制氢方面的应用研究, 并取得一系列研究成果。成果相继刊发在Energy&Environmen?talScience、 NanoEnergy、 MaterialsHorizons、Organic Letters、 Journal of Materials Chemis?try C、 Physical Chemistry Chemical Physics、ChemCatChem等国际著名学术期刊。