基於三重態敏化和三重態湮滅的光子上轉換

《基於三重態敏化和三重態湮滅的光子上轉換》是依託中國科學院理化技術研究所，由張麗萍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於三重態敏化和三重態湮滅的光子上轉換
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張麗萍
• 依託單位：中國科學院理化技術研究所

項目摘要

目前報導的光子的上轉換靠材料的雙光子吸收來實現，由於雙光子吸收截面非常小，必須採用強雷射光源，從而導致材料的不可逆性破壞。本項目擬通過三重態敏化和三重態湮滅實現光子上轉換，即設計吸收紅光或綠光並且系間竄越量子效率高的化合物為敏化劑，設計發射藍光並且螢光量子效率高的化合物為發光體，將兩者進行分子組裝或將它們連到高分子鏈上，利用分子組裝體和高分子鏈對發光體的局部濃度增大效應，增加敏化劑和發光體間三重態能量傳遞、發光體三重態能量遷移和三重態湮滅過程的效率，實現高效的光子上轉換。由於該類體系中上轉換過程只涉及單光子吸收，預期在普通光源照射下就可實現高效光子上轉換。

結題摘要

根據項目任務書的要求，我們開展了多個分子組裝體的構建及其能量傳遞和上轉換的研究，取得了系列研究結果。例如：利用金屬配合物具有三重態量子產率高、可見光吸收強等特點，系統深入地研究了金屬配合物的激發態性質，開發了一系列功能優異的新體系。設計合成了以炔基為輔助配體的多吡啶鉑(II)配合物，通過改變輔助配體的電子效應，獲得了室溫溶液中發光壽命長、量子產率高的多吡啶鉑(II)配合物；設計合成了一系列多個激發態梯度排列的多吡啶鉑(II)配合物，通過改變外界條件有效調節其激發態性質，實現了ILCT態、LLCT態和MLCT態的相互轉化，並伴隨著吸收光譜和溶液顏色的顯著變化。將三重態發光量子效率高的多吡啶鉑（II）配合物引入高分子骨架、納米矽膠顆粒和兩親性單元，構築了回響型的光捕獲體系；通過活性開環易位聚合直接製備了隨機共聚物，建立了初步的光控模型；設計合成發光小分子凝膠、氫鍵和交聯膠束的給受體組裝體，系統開展了其捕獲光能和發生高效能量傳遞的研究。這些研究結果對於發展理想的光捕獲體系意義重大。以上結果在國內外核心刊物上發表論文14篇，包括Angew. Chem. Int. Ed.、Macromolecules、Chem. Commun.、Phys. Chem. Chem. Phys. ChemPhysChem和 Langmuir等SCI收錄刊物。完成了項目的任務，實現了預期目標。