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納米發(fā)光材料領(lǐng)域取得重要突破 構(gòu)建納米發(fā)光材料有了新思路

時間:2021-09-22 15:48:26 來源: 快科技


記者9月20日從黑龍江大學獲悉,該校許輝教授和新加坡國立大學劉小鋼教授所帶領(lǐng)的研究團隊,在納米發(fā)光材料領(lǐng)域取得重要突破:他們首次證明了配體對納米粒子發(fā)光質(zhì)的長距離(約5納米)調(diào)控作用,并揭示了基于配位場作用的納米粒子表面電子態(tài)重構(gòu)機制,為基于配體的雜化納米發(fā)光材料的構(gòu)建提供了全新思路。相關(guān)成果發(fā)表在國際頂尖期刊《自然·光子學》上。

據(jù)許輝介紹,超小稀土摻雜納米發(fā)光顆粒具有發(fā)光色純度高、譜帶多、范圍廣、穩(wěn)定高等優(yōu)點,在超分辨顯示、遠程診療、生物標記等領(lǐng)域有非常重要的應(yīng)用。但小尺寸納米顆粒常會遭受嚴重的表面猝滅作用,限制了這類材料在低濃度和高分辨率環(huán)境下的應(yīng)用。通常認為,顆粒表面的有機配體可以通過物理阻隔的方式抑制表面猝滅。但這種認識大大限制了從配體功能化的角度發(fā)展具有優(yōu)異發(fā)光能的復合納米光學體系。因此,對此類納米材料表面猝滅機制的研究具有極為重要的理論意義。

該團隊發(fā)現(xiàn),通過具有特殊配位模式的有機配體,可在納米顆粒表面形成長程場作用,從而激活表面被猝滅的發(fā)光離子,優(yōu)化納米顆粒中的能量傳遞過程,從而大幅度增強轉(zhuǎn)換發(fā)光。這一效應(yīng)可將10納米尺寸內(nèi)的納米顆粒發(fā)光強度增加3000余倍。這一結(jié)果表明,配體對納米顆粒表面電子態(tài)具有顯著的調(diào)控作用,顛覆了只考慮配體物理阻隔作用的傳統(tǒng)認識,形成了對配體作用局部與整體相結(jié)合的全面理解,為超小納米顆粒在生物、顯示、防偽和探測等諸多重要領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。(記者李麗云)


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