近日,理学院孙丽宁教授团队在分子水平的稀土上转换发光领域又获得沉要进展,有关钻研了局以“Upconversion Luminescence in Mononuclear Yb/Sm Co-crystal Assemblies at Room Temperature”为题颁发在化学顶级学术期刊《德国利用化学》(Angewandte Chemie International Edition,JCR和中科院一区Top)上。该论文第一作者为2020级博士生孙国涛,亿万先生MR为第一作者单元和唯一通讯作者单元。

由于稀土离子拥有丰硕的能级及4f电子跃迁的个性,使得某些稀土资料拥有怪异的上转换发光机能,可能将低能量的近红表引发光转换为高能量的可见光或紫表光发射,近年来稀土上转换发光已被宽泛利用于多个前沿领域。目前,稀土上转换发光景象的钻研重要集中于无机基质中,例如块状资料、荧光粉和纳米颗粒等。在很长一段功夫里,上转换发光被以为不成能在分子共同物中实现,重要原因是分子共同物中的-CH, -OH和-NH基团可能通过非辐射跃迁的方式猝灭自身就很弱的上转换发光。
近日,亿万先生MR理学院化学系孙丽宁教授团队设计了一种Yb/Sm共晶荟萃体,该荟萃体由单核Yb分子共同物和单核Sm分子共同物组成,在980nm近红表光的引发下,能量通过协同敏化上转换和能量转移上转换的方式传递给Sm3+离子,实现了Sm3+离子的上转换发光;同时在360nm的紫表光引发下,该Yb/Sm共晶荟萃体也可能发射出Sm3+离子的下转移发光。除了荧光光谱的了局,下图照片也显示出,别离在360nm与980nm波长光引发下,肉眼可能明显地观察到该Yb/Sm荟萃体的单晶都可能出现出亮丽的橙红色发光。此表,该团队进一步钻研了分歧比例的分子共同物组合对Sm3+离子发光的影响,当Yb3+:Sm3+的摩尔比为1:1时其发光强度最强,同时也探索了下转移和上转换发光过程的荧光寿命变动等。该团队对Yb/Sm共晶荟萃体的结构和能量传递机理进行了系统的表征和会商,创新性的实现了分子共同物中Sm3+离子的上转换发光,这为设计新型分子上转换发光系统打开了崭新的思路。

该钻研工作由亿万先生MR和中科院长春利用化学钻研所/清华大学张洪杰院士合作实现,孙丽宁教授为唯一通讯作者。该工作得到了国度天然科学基金、上海市国际科技合作项目、上海视装曙光打算”项目及稀土资源利用国度沉点尝试室盛开课题的大力支持和赞助。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202312308