科學網—科學家為設計手性發光材料提供途徑

2021-01-16 科學網

 

本報訊 近日，中科院國家納米科學中心研究員段鵬飛團隊和劉鳴華團隊合作，在同一個體系中實現了手性和激發態能量轉移調控的雙重圓偏振發光。相關研究在線發表於《德國應用化學》。

具有圓偏振發光(CPL)特性的材料在顯示、信息加密、存儲、光電器件以及不對稱光催化等方面具有潛在的應用價值，近年來受到越來越多的研究關注。如何能夠構築發射方向可控兼具高發光不對稱因子一直是CPL研究領域中的前沿挑戰。

研究人員設計合成一種含有手性穀氨醯胺衍生物的凝膠因子，發現該凝膠因子可以自組裝形成手性螺旋納米纖維結構，並且表現出超分子手性和CPL特性。當將非手性的染料摻雜到凝膠體系中，染料和凝膠因子可以共組裝形成納米螺旋結構。

在此基礎上，研究者合成了手性凝膠因子和非手性的敏化劑。在兩者形成的共組裝體中，手性從凝膠因子傳遞到非手性敏化劑，而在雷射激發下，實現了手性和能量在給體和受體分子之間的雙向傳遞過程，在同一體系中實現了手性和激發態能量轉移調控的雙重圓偏振光發光，為設計新型手性發光材料提供了途徑。（柯訊）

《中國科學報》 (2018-07-05 第1版 要聞)

相關焦點

  • 科學家實現新型手性無機納米材料設計合成—新聞—科學網
    研究人員首次通過在一維納米結構單元中定點選擇性複合磁性材料，利用局域磁場調製電偶極矩與磁偶極矩之間的相互作用，成功合成了一類新型手性無機納米材料。該成果在線發表於《自然—納米技術》。 手性材料在推動生物標記、手性分析和檢測、對映異構體選擇性分離、偏振相關光子學和光電子學應用等領域的發展具有重要意義。
  • 科學家人工合成結構高度複雜手性粒子—新聞—科學網
    成功合成了具有高度複雜結構的手性粒子，並揭示了複雜結構的形成機理。 自然界中的有機—無機粒子依靠自身或者外界的少量能量，通過自驅動組裝的形式構成了許多獨特的材料和物質，如人體組織中最堅硬的牙釉質，具有複雜形態的顆石藻的鈣化層。這類有序的納米級結構常表現出尖刺、網狀、扭曲和分形多種形態，並構成了軟質組織中的超強物理性能結構，然而這類分層組織粒子是如何構建的一直困擾著人類。
  • 【材料】ACS AMI┃具有電場和溫度雙重響應的高glum值圓偏振手性發光液晶材料的構築及性能研究
    對圓偏振發光材料的研究不僅能很好地揭示手性分子處於激發態時的結構信息，而且有助於我們更深入的理解手性的產生、傳遞及放大機制。由於圓偏振發光材料在不對稱催化、化學傳感器/探針、液晶顯示器背光源、3D顯示、光學防偽等領域具有廣闊的應用前景，近年來受到了研究者們的廣泛關注。
  • JPCL熱點評述 | 手性光電材料
    其中，圓二色性是指手性材料可以選擇性地吸收或者發射左旋圓偏振光和右旋圓偏振光，這也是手性材料獨有的性質。與傳統依賴於光學元件的圓偏振光探測和圓偏振光源相比，手性材料不依賴於額外的光學元件，可以直接用來探測圓偏振光，並且作為圓偏光光源，有利於實現更加集成、可攜式的柔性光電器件。在顯示領域，需要用防眩光過濾器來降低外界光源(如太陽光、日光燈)的幹撓，但是會損失一半的亮度。
  • 我國科學家提升圓偏振發光材料性能
    近年來，具有圓偏振發光（CPL）特性的光學材料由於其在各個領域的潛力，而獲得廣泛關注，具有較高發光不對稱因子（glum）是實現其有效應用的關鍵。國家納米科學中心研究員段鵬飛課題組構築了一個基於三重態-三重態湮滅上轉換發光的手性向列相液體系，實現了發光圓偏振度的逐級放大，獲得了圓偏振度約為0.2的體系，並且實現了由可見光到紫外光的上轉換圓偏振紫外發光（Upconverted circularly polarized ultraviolet luminescence
  • 中國科學家發現新型手性費米子—新聞—科學網
    該實驗結果證明了新型手性費米子的存在，為探索由手性費米子引起的新奇物理現象提供了一個較為理想的平臺。相關研究成果於3月20日發表在《自然》上。 手性是指一個物體與其鏡像不能重合的現象，比如我們的雙手，左右與右手不能重合。手性現象在自然界中廣泛存在，在物理學中表示一種重要的「對稱性」。
  • 燕山大學在手性液晶體系上轉換圓偏振紫外發光的手性光聚合應用取得重要研究進展
    具有圓偏振發光（CPL）特性的光學材料由於在各個領域的巨大潛力而獲得了廣泛的關注。而具有較高發光不對稱因子(glum)的CPL材料是實現有效應用的關鍵，然而目前大多數報導的光學材料所得到的發光不對稱因子(glum)普遍較低，而且圓偏振發光區域都位於可見光區，相對較低的能量限制了其有效應用。
  • 科學家發現最耐久夜光材料發光機理
    原標題：科學家發現最耐久夜光材料發光機理 　　近日，合肥工業大學與美國內布拉斯加大學林肯分校科研團隊合作，採用第一性原理計算方法，發現了發光時間最耐久的長餘輝材料「ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ」的發光機理和原因，該成果已在《材料化學》上發表。
  • 手性環狀納米結構研究獲新發現—新聞—科學網
    華東理工大學材料學院教授林嘉平團隊在手性環狀納米結構的製備上取得了新發現。相關研究成果近日發表於《德國應用化學》，並已入選熱門論文。 手性結構在自然界中隨處可見，大到宇宙星雲，小到蝸牛、牽牛花藤都有其特定手性。長期以來，化學家們一直利用手性現象在不同尺度下構築手性結構，並賦予其獨特的生物、催化等性能。在分子層次，存在同時具有環和手性兩個特徵的結構，例如具有手性碳的環烷烴結構，其呈現出船型或椅型的構象特徵；在拓撲學中，具有奇特性能的莫比烏斯環也是一種同時具有環和手性特徵的結構。
  • 發光學報 | 當稀土遇見分子籠:新型發光超分子體系
    利用具有明確配位構型的過渡金屬為節點，通過有機構築基元的合理設計與調控，各種幾何形狀的多核金屬有機分子籠的結構設計成為可能，其中具有絕對立體構型的手性配位超分子體系也被相繼報導。由於宇稱選律以及自旋多重度的變化等因素的影響，三價稀土離子自身的吸光度較低（< 100 M-1cm-1），因此其直接光激發一般需要高功率光源。
  • 中美團隊新型手性無機納米材料研製取得新進展—新聞—科學網
    中新網合肥2月22日電 (記者 吳蘭)記者22日從中國科學技術大學獲悉，該校俞書宏院士團隊與國家納米科學中心唐智勇研究員課題組、多倫多大學EdwardSargent教授團隊開展多方合作，在新型手性無機納米材料合成研究中取得突破性進展
  • 電磁手性:從基本原理到手性光學
    2）手性光與物質的相互作用，非線性光-物質相互作用中的手性選擇性增強，例如，當圓偏振光入射到量子發射器上時，相對於沒有超材料的參考樣本，手性系統的雙光子發光顯著增強了40倍以上，同時還為檢測和表徵自然界中普遍存在的手性提供了超高的靈敏度。
  • 圓偏振發光材料性能的提升及應用研究獲進展
    近年來，具有圓偏振發光（CPL）特性的光學材料由於其在各個領域的潛力，而獲得廣泛關注，具有較高發光不對稱因子（glum）是實現其有效應用的關鍵。
  • 圓偏振發光材料性能的提升及應用研究中獲進展
    近年來，具有圓偏振發光（CPL）特性的光學材料由於其在各個領域的潛力，而獲得廣泛關注，具有較高發光不對稱因子（glum）是實現其有效應用的關鍵。目前，一些光學材料得到的glum值普遍較低，且圓偏振發光區域大都位於可見光區，相對較低的能量限制了其應用的可能性。
  • 【科學網】功能染料組裝誘導發光研究獲進展
    華東理工大學費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心的馬驤教授團隊將手性環已二胺單元引入到VIE分子中，利用VIE分子的雙發射、大斯託克斯位移和環境敏感等特點，對從動力學亞穩態到熱力學穩態的組裝過程進行實時的可視化監測。同時，成功誘導出圓偏振發光。該工作近日發表在德國《應用化學》。
  • 城市快報:科學家發現手性分子拆分利器
    有望降低手性藥物生產成本　　(本報訊)南開大學藥物化學生物學國家重點實驗室、藥學院陳瑤研究員課題組與化學學院張振傑教授、美國南佛羅裡達大學馬勝前教授攜手利用生物分子誘導的策略，設計合成了一類手性共價有機框架材料，並成功地應用於多種藥物、胺基酸等小分子的手性分離。
  • 具有圓偏振發光的對映體鈣鈦礦型鐵電材料
    在此背景下，具有顯著化學可變性和結構−性質柔性的分子鐵電材料為CPL活性鐵電材料的組裝帶來了曙光。近日，研究者們開發了第一個具有CPL活性的有機−無機鈣鈦礦對映體鐵電材料(R)-，(S)-3-(氟吡咯烷)MnBr3，它們具有很強的紅色發光。得到的對映體鐵電材料採用六方鈣鈦礦結構，並經歷了有序−無序型相變。
  • 高級激發態發光研究獲進展—新聞—科學網
    類剛性二苯乙烯特有分子骨架的高級激發態發光（圖片來源：中國科學院理化技術研究所） 多色發光材料在柔性顯示器、固態照明和有機雷射器等領域中應用廣泛。由於採用多組分多色發光材料受制於相分離和不同顏色老化的問題，發展多發射的單一分子發光體是構築多色發光固體器件的最優選擇。但是根據Kasha規則，在固態或凝聚態中，分子的高級激發態將通過振動馳豫和碰撞迅速失活到達最低激發態，並在最低激發態輻射發光。
  • 我國學者合成新型手性無機納米材料
    原標題：我學者合成新型手性無機納米材料 記者2月24日從中國科學技術大學獲悉，該校俞書宏院士團隊與同行合作，首次通過在一維納米結構單元中定點選擇性複合磁性材料，利用局域磁場調製電偶極矩與磁偶極矩之間的相互作用，成功合成了一類新型手性無機納米材料。該成果日前在線發表於《自然·納米技術》雜誌上。
  • 我學者合成新型手性無機納米材料
    最新發現與創新科技日報合肥2月24日電 （記者吳長鋒）記者24日從中國科學技術大學獲悉，該校俞書宏院士團隊與同行合作，首次通過在一維納米結構單元中定點選擇性複合磁性材料，利用局域磁場調製電偶極矩與磁偶極矩之間的相互作用，成功合成了一類新型手性無機納米材料。該成果日前在線發表於《自然·納米技術》雜誌上。