作者:刘万生 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/11/1 17:44:37
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中科院大连化物所
聚集诱导发光材料与纳米晶复合体系动力学新进展

近日,中科院大连化物所吴凯丰研究员团队将聚集诱导发光分子(AIEgen)嫁接到纳米晶表面,并研究了这一复合体系的激发态动力学,发现这一复合体系中AIEgen的非辐射分子内运动可以得到有效抑制,这一普适性现象可用于构建各类多功能发光材料。相关工作发表于《物理化学快报》(Journal of Physical Chemistry Letters)上。

传统的染料分子由于芳香环的π-π堆积通常表现出聚集诱导猝灭现象(ACQ),阻碍了这些染料分子在不良溶剂和固体发光器件中的广泛应用。AIEgen则刚好相反:在良溶剂中,各种分子内运动可耗散激发态能量,导致发光效率极低;在不良溶剂或者固态薄膜中,分子的团聚有效抑制了上述非辐射分子内运动,表现出强烈的发光行为。

研究团队提出,将AIEgen嫁接到胶态纳米晶表面,由于纳米晶配体层的空间位阻效应,非辐射分子内运动亦可得到有效抑制,AIEgen可表现出有效的发光。研究人员采用羧基修饰的四苯乙烯(TPE)作为模型AIEgen,发现TPE嫁接到ZnS纳米晶表现后荧光效率得到了近两个数量级的提升;超快动力学研究表明TPE的各种非辐射分子内扭转速率也被减慢近百倍,有效解释了上述发光增强现象。

研究现象提供了基于纳米晶/AIEgen构建多功能复合材料的广泛思路。例如,将TPE嫁接于Mn2+掺杂的ZnS纳米晶,使得TPE的蓝绿色发光与Mn2+的黄红色发光相结合,构建了一种接近完美白光发光体的发光材料。

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目等资助。

DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b02832

 
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