多态性(polymorphism)和各向异性(anisotropy)是晶体材料的两种基本性质。通过调控分子间相互作用和组装模式,可以从单一分子得到多态发光晶体。与此同时,各向异性使得分子晶体在不同方向上具有不同的物理化学性质。有机微纳晶态材料具有规整度高和结构缺陷少的特点,被认为是揭示材料本征特性和构筑高性能光电器件的最佳选择之一。从单一分子制备多态发光微纳晶体并研究其结构依赖的发光各向异性不仅为纳米光子学提供材料基础,并为揭示有机发光晶体的构性关系提供重要依据。
在国家自然科学基金委和中科院先导项目支持下,中科院化学所光化学院重点实验室光功能材料与光电化学研究团队近年来利用金属有机化合物的分子可设计性和强组装能力,合成了一系列刺激响应光功能分子材料和薄膜(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 12337-12340;J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 7723-7729);并率先制备金属有机化合物的高规整度二元微纳晶体,实现基于高效捕光能量转移的三线态可调发光(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 4269-4278;Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 7820-7825)。
最近,他们通过溶液再沉淀法成功制备了金属有机铂配合物PtD的黄色发光片状晶体PtD-y和绿色发光棒状晶体PtD-g。角度依赖的偏振发光实验表明,片状晶体表现出较强的磷光各向异性,而棒状晶体的绿色发光在相同测试条件下几乎为各向同性。根据单晶结构和理论计算可知,晶体发光的各向异性受益于分子跃迁偶极矩在晶体结构中的平行取向,而晶体发光的各向同性是由于分子跃迁偶极矩的交叉取向引起。进一步通过二元共组装,将各向同性的红色发光铂配合物PtA作为能量给体掺杂到PtD的片状晶体中(受体组份小于3%),通过模拟自然界的捕光能量转移,实现受体红色发光的偏振磷光放大。该工作揭示了分子晶体的跃迁偶极矩和发光各向异性的重要构性关系,并显示光功能金属有机化合物在微纳发光晶体与纳米光子学方面的潜在应用价值。工作发表在J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 6157-6161,并被选为美国化学会志2019年第17期封面(front cover, 01-May-2019)。化学所博士研究生孙孟佳和刘营营同学为论文的共同第一作者,通讯作者为钟羽武、赵永生、姚建年研究员。
图1 结构依赖的多态发光晶体和偏振磷光放大
光化学院重点实验室
2019年4月27日
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
化学所在金属有机微纳晶体方面取得新进展
本站小编 Free考研/2020-05-17
相关话题/材料 结构
化学所在纤维素基固态荧光材料及应用方面取得系列进展
纤维素是自然界储量最大的天然高分子,具有来源广、储量巨大、可再生、可完全生物降解以及生物相容性好等优点,被认为是满足人类社会未来可持续发展的“取之不尽、用之不竭”的能源和化工原材料。纤维素高分子链上周期性分布着丰富的羟基基团,具备优异的化学可修饰性,通过纤维素的均相反应,可将不同功能基团引入到纤维素 ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17化学所承办国家自然科学基金委员会“第一届材料化学青年学术交流研讨会”
2019年10月27-29日,由国家自然科学基金委员会化学科学部主办,化学所承办的“第一届材料化学青年****学术交流研讨会”在北京召开。来自全国60余所高校及科研院所的近200位材料化学相关知名专家及青年****参加了交流会。会议旨在搭建材料化学领域青年科学家的学术交流平台,培养和造就一批材料化学 ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17化学所与长春分院联合举办“生物降解及生物基材料”产业技术研讨会
2019年10月26日,由化学所和中科院长春分院联合举办的“生物降解及生物基材料”产业技术研讨会在化学所召开。来自中科院科发局、各分院、吉黑两省重点企业、合作企业、部分高校及化学所共80多位代表参加了此次研讨会。化学所党委书记王笃金对参会代表表示欢迎和感谢。他强调化学所一直重视高新技术应用开发研究, ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17化学所新设材料科学与工程专业博士后科研流动站
近日,经专家组评审,人力资源和社会保障部、全国博士后管理委员会研究决定,批准我所新设材料科学与工程专业博士后科研流动站。这是我所继1985年全国首批设立化学专业博士后科研流动站之后,又一个博士后科研流动站。我所已累计招收培养博士后近650人,目前在站121人。人事处2019年10月14日 ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17中国复合材料学会陶瓷基复合材料应用技术研讨会在化学所举办
2019年8月2日,由中国复合材料学会主办、化学所青促会小组协办的中国复合材料学会陶瓷基复合材料应用技术研讨会在化学所举办。来自高校、建材、航空、航天、中航发等单位以及中科院化学所、上海硅酸盐所的科研人员共80余人参加会议。化学所党委书记、副所长王笃金研究员和中国复合材料学会秘书长张博明教授出席并致 ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17化学所与沈阳分院联合举办“生物医药及医用材料”产业技术研讨会
2019年4月26日,由化学所和中科院沈阳分院联合举办的“生物医药及医用材料”产业技术研讨会在化学所召开,来自中科院各分院、医院、合作企业及化学所共50多位代表参加了此次研讨会。 化学所所长张德清在致辞中对参会代表表示欢迎和感谢,表示化学所近年来在“生物医用材料”、“重大疾病检测与诊断”、“重大新 ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17化学所举办“中子散射技术在化学与材料科学领域中的应用”研讨会
为进一步增进化学所科研人员对大科学装置的了解,发挥大科学装置在提升科研水平方面的作用,3月26日,化学所组织召开了“中子散射技术在化学与材料科学领域中的应用”研讨会,范青华副所长、部分科研人员和研究生、以及相关管理人员共五十余人参加会议。 本次研讨会邀请了中国散裂中子源(CSNS)王芳卫研究员、郭 ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17化学所在理论计算预测双核铁酶活性中间体结构和相关反应机制方面取得系列进展
一氧化氮分子(NO)和氧分子(O2),是自然界中最重要的两种双原子自由基分子。在生物体内,NO分子是重要的信号分子,在平滑肌血管舒张、神经信号传递、血小板解聚、微生物感染免疫反应等方面,发挥着重要的生理作用。在自然界生物体中广泛存在着双核铁酶,其活性中心含有两个铁位点。双核铁酶不仅能参与O2分子的活 ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17化学所在人工模拟叶绿体结构与功能方面取得重要研究进展
光合磷酸化是自然界光合作用中最重要的环节之一,从根本上决定了光能到化学能的转变,也是高等植物生命活动中化学合成与能量转化的基础。三磷酸腺苷合成酶(ATP合酶)催化生成三磷酸腺苷(ATP)的效率是评价光合作用最重要的参数。近年来,借助天然ATP合酶的生物活性,构建能进行体外催化生成ATP的超分子组装体 ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17化学所提出介观聚合物新材料体系
有机半导体材料包括小分子和聚合物材料,小分子半导体材料具有精确的分子结构,但通常存在溶液性差,难以实现大面积可溶液制备;而传统聚合物半导体材料的合成又往往存在主链结构缺陷和批次间差异大等难问题,影响了聚合物半导体材料的品质和器件性能,严重制约了其宏量合成和大规模器件应用。基于以上难题,在科技部、国家 ...中科院化学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-17