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杨成/伍晚花课题组在固相三线态-三线态湮灭上转换发光方面取得重要突破

访问量:发布时间:2022-10-17

三线态-三线态湮灭上转换技术(简称TTA上转换技术)是一种将低能量转换为高能量的技术,有望用于减少因太阳光谱和太阳能电池材料的吸收不匹配而导致的能量损失,结合其所需激发光功率低、激发和发射波长可调的优点,使得其在光伏、光催化、生物成像和有机发光二极管(OLED)方面显示出良好的应用潜力。然而,TTA上转换技术的实际应用仍然面临着重大挑战。由于长寿命的三线态对氧极为敏感,通常需要对上转换系统进行严格的脱气和密封。尽管固态的TTA上转换比溶液中的更有优势,如加工和材料制造的便利性,但在固态中实现高效的TTA上转换是相当困难的。

近日,yb体育手机网页版登录杨成教授、伍晚花副教授团队报道了一种有机-无机杂化纳米复合材料,它是由锂藻土和聚(N -乙烯基-2-吡咯烷酮)(PVP)自组装而成,即使在空气中也可以作为固体TTA-UC的优良基质。在TTA-UC组分掺杂的杂化水凝胶中,利用锂藻土纳米盘边缘带正电的特性,使其对阴离子的三线态受体分子通过静电作用进行有序组装,以实现三重态激子在有序组装体中的高效迁移来克服固相材料中分子扩散受限的问题,同时,纳米复合水凝胶的氢键网络结构具有阻隔氧气的作用,甚至对于长时间置于空气中而扩散进材料中的氧气还具有主动除氧功能。最终在固相中实现了绝对量子效率高达23.8%(最大值为50%),这是迄今为止在固体状态下观察到的最高上转换量子效率。该固体材料具有良好的可加工特性,可以将其加工成不同形状甚至研磨成粉末依旧保持了高效上转换发光,并成功应用于信息加密和防伪安全领域。

图示描述已自动生成

该研究成果以题为“Triplet-Triplet Annihilation Upconversion in Laponite/PVP Nanocomposites: Absolute Quantum Yields up to 23.8% at Solid-State and Application to Anti-counterfeiting”发表于Materials Horizons期刊上。论文的第一作者是化学学院魏玲玲博士,通讯作者是伍晚花副教授,杨成教授为论文的发表提供全面指导。特别感谢国家自然基金、国家重点研究与发展计划项目、四川省科技厅项目的经费支持。

课题组网站链接:http://yangchenggroup.com/

原文链接:https://doi.org/10.1039/D2MH00887D

 

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