今日2篇JACS背靠背:彭笑刚、姚宏斌在发光材料取得新进展!
小纳米 纳米人 2020-02-13
光致发光技术在社会生活的各个方面被普遍应用,譬如照明,印刷,装饰以及医疗等各个领域。2020年2月12日,JACS连续在线发表了2篇光致发光材料领域的研究进展。


其中一篇来自中国科学技术大学的姚宏斌团队,他们发展了一种CuI团簇油墨,光致发光量子效率超过98%。另一篇来自浙江大学的彭笑刚和Haiyan Qin团队,他们系统研究了氧对CdSe/CdS型核壳结构量子点的光致发光性能的影响。

下面对这两篇文章做简要介绍,希望对相关领域研究人员有所启发。

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具有高发光性能的油墨,备受行业期待,例如装饰涂料,艺术绘画,防伪等等。然而,目前的油墨光致发光效率普遍较低,往往需要强的激发光以使其发光。有鉴于此,中国科学技术大学的姚宏斌团队报道了一种高发光油墨,其基于碘化铜/ 1-Propyl-1,4-diazabicyclo[2.2.2]octan-1-ium(Cu4I6(pr-ted)2)团簇,量子效率超过98%。

本文要点:
1)在Cu4I6(pr-ted)2杂化簇与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)之间的相互作用下,可以通过一锅法溶液合成制备高发光度的Cu4I6(pr-ted)2墨水。
2)所获得的油墨显示出强烈的绿色发光,该绿色发光源于Cu4I6(pr-ted)2纳米晶体的有效磷光。由于其明显的斯托克斯位移,该油墨在紫外线下显示出亮绿色发光的高转换效率,这意味着其在防伪和发光太阳能聚光器涂层的巨大潜力。
 
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Jing-Jing Wang et al. Highly Luminescent Copper Iodide Cluster Based Inks with Photoluminescence Quantum Efficiency Exceeding 98%,J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI: 10.1021/jacs.9b12908.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b12908

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激子在胶体半导体纳米晶体中的量子限域确保了纯色和尺寸可调的发光,使其成为重要的发光材料。长期以来,氧气对于其发光特性的影响被广泛报道,但是结论常常相互矛盾。有鉴于此,浙江大学的彭笑刚和Haiyan Qin团队通过利用高质量CdSe/CdS核/壳QD的光谱特征,系统地,定量地研究了氧对QD的光致发光(PL)的影响,包括单点和组装(在底物上和溶液中)水平的研究。

本文要点:
1)在光激发过程中,如果系统中有足够的氧气,则各种形式的核/壳量子点将被及时去离子化,从光生和低效的三元态恢复为有效的单激子态,超氧自由基为还原产物氧气在给定的激发功率下,自发去离子通道和光电去离子通道的速率都通过增加氧气压力而增加,但是QD的光电离几乎不受氧气压力的影响。
2)虽然CdSe素核和CdSe / CdS核/壳QD均通过氧气稳定了PL,但仅CdSe素核QD观察到不可逆的光腐蚀,这表明高质量外延壳层对于QD在各种应用中的重要性。
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Zhuang Hu et al. Oxygen Stabilizes Photoluminescence of CdSe/CdS Core/Shell Quantum Dots via Deionization,J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI:10.1021/jacs.9b11978.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b11978

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