来自德国美因茨约翰内斯古登堡大学的Katja Heinze解释了一种成功的方法来设计具有丰富地球元素的可持续近红外发射材料。天富平台如何？

 

红色和近红外发光(NIR:波长750纳米以上)与金属离子分子复合物已经成熟到成熟的和彻底调查研究领域大量重要的光子应用在各个领域,包括激光、bioimaging,时间分辨免疫检测,安全油墨纸币(如欧元钞票)或光学通信。然而，利用稀土金属离子或贵金属离子在近红外光谱中实现理想的发光效果，具有合理的量子效应。稀土元素和贵金属都是重要的原材料，因此任何富含地球金属离子的替代品都是非常受欢迎的。

 

直到最近，基本上还没有使用地球上丰富的金属离子开发出有效的替代品。发光性能差，特别是近红外发光，是构成地球上大多数金属的第一排跃迁金属配合物(钪到锌)激发态排列的固有特征。为了克服这一缺陷，我们开发了一种适合过渡金属离子的配体环境。用铬作为中心金属离子的这种方法是非常成功的。天然宝石红宝石，显示出类似的发光特性，激发了下一个概念的想法。与不溶性固态材料红宝石相比，新开发的铬配合物是一种可溶的分子，可以在溶液中，包括生物介质中进行进一步的修饰和应用。基于铬配合物及其分子性质所获得的非常高的量子产量和激发态寿命，这种材料现在被称为“分子红宝石”。

 

德国柏林联邦国防党(Bundesanstalt fur Materialforschung Berlin)的Ute Resch-Genger博士、蒙特利尔大学(University of Montreal)的Christian Reber教授以及美因茨大学(University Mainz)的Till Opatz教授已经首次展示了长寿命发光“分子红宝石”的应用

 

独特的应用程序

 

这些应用包括在溶液中的光学温度传感、在胶束和纳米颗粒中的光学温度传感、在溶液和固态中的光学压力传感以及以氧作为终端氧化剂的光催化。这些独特的应用是基于甚至在溶液中也有10%以上的前所未有的高发射量子产量和几乎只有一毫秒的寿命来实现的。我们的团队和Tubingen大学的Michael Seitz教授一起，通过优化铬离子的环境，特别是在配体和溶剂的决定性位置用氘原子取代氢原子，可以增强这些已经非常有利的光学性质。这种修改使量子的产生率和生命周期分别提高了30%和超过2毫秒的记录值。“分子红宝石”的更多应用指日可待。天富平台如何？

 

其他地球上丰富的金属离子

 

这是第一个成功的基于地球丰富元素的分子材料，并且有了越来越深入的光物理理解，我们现在正在把这个研究方向扩展到其他地球丰富的金属离子。这些基本发展先进在重点项目2102“金属配合物的光反应性控制”的德国研究基金会协同Katja海因策和汇集超过15人员来自德国,瑞士和奥地利旨在加深了解过渡金属配合物的光物理、光化学过程。

 

参考文献

 

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