科研进展:大连化物所研究聚集诱导发光材料与纳米晶复合体系动力学

永利游戏网站2018年11月7日讯  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。

近日,中国科学院大连化学物理研究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。

吴凯丰研究团队提出,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。研究团队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。

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科研进展:大连化物所研究聚集诱导发光材料与纳米晶复合体系动力学

上述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。比如,研究团队将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。

该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金项目等资助。

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