李希友团队在有机上转换材料研究方面取得新进展

发布者:单宝来发布时间:2019-03-04浏览次数:154

【本站讯】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》(Color-tunable upconversion emission from a twisted intramolecular charge-transfer state of anthracene dimersviatriplet-triplet annihilation)被国际材料领域顶级期刊《材料视野》(Materials Horizons)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 charge transfer, 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。

a

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 & Environmental Science、Nano Energy、Materials Horizons、Organic Letters、Journal of Materials Chemistry C、Physical Chemistry Chemical Physics、ChemCatChem等国际著名学术期刊。

全文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/mh/c8mh01586d#!divAbstract