晶态纳米纤维素基圆偏振荧光材料的构筑与性能研究
结题报告
批准号:
21975095
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
徐雁
依托单位:
学科分类:
复合与杂化材料化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐雁
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中文摘要
圆偏振荧光研究是手性科学领域的重要命题之一。因其独特的光学特性,圆偏振荧光有望在光学信息存储、生物编码等重要领域发挥作用。目前,高效圆偏振荧光材料的精准构筑、在材料层次上获得高效圆偏振荧光的普适和易规模化方法等是该领域具有挑战性的科学命题。本项目将围绕“晶态纳米纤维素基圆偏振荧光材料的构筑与性能研究”的科研目标,通过学科交叉、实验和理论相结合,拟探究晶态纳米纤维素基手性向列型结构的本征特征和手性外场机制、介观结构的多级手性与手性外场之间的能量交换和手性传递放大机制、自催化和手性竞争以及自发辐射与结构之间的相互作用等。拟揭示晶态纳米纤维素基圆偏振荧光特性的核心机制、拟建立晶态纳米纤维素基高效圆偏振荧光材料的构建规则、拟开发系列新颖高效晶态纳米纤维素基圆偏振荧光先进材料。本项目的顺利完成有助于推动多层次物质的定向构筑前沿,为高效圆偏振荧光材料的精准构筑提供一条普适、易规模化的环境友好途径。
英文摘要
Circularly polarized luminescence (CPL) is considered as a next-generation light source for its extensive optical information and lack of angular dependence. CPL with high dissymmetry factors (glum) and specific handedness is essential for optoelectronic devices, encrypted information storage, phototherapy and asymmetric synthesis. To date, rational organization of highly efficient CPL materials remains a critical challenge. The current proposal is intended to exploit the potential of cellulose nanocrystals as a renewable and scalable platform for rational organization of high glum and handedness-controlled CPL materials. To achieve this goal, a number of key scientific issues will be addressed as follows: (1) Intrinsic control of the chiral nematic structural features of cellulose nanocrystals, (2) External chiral entity control (circularly polarized light, vortex-flow and chiral switches) of the chiral nematic structural features of cellulose nanocrystals and (3) Structure-photon interactions in the chiral nematic organization of cellulose nanocrystals. This study is targeted to reveal the mechanistic insights of external chiral entity as the primary chiral bias determining the asymmetry in the enantiomeric mixture of the products, and the energy exchange between external chiral entity and the hierarchical chirality. The ability to retain, transfer and amplify the chiral information of external chiral entity together with the knowledge of chiral nematic organization to manipulate photon absorption, emission and propagation will present a heuristic guideline for function-led design of cellulose nanocrystals-based CPL-active materials. The evaporation-induced corporative-assembly coupled with sustainability-related advantages enables a powerful platform for scalable manufacturing of wide-ranging chiroptical solid materials with high level of circular polarization, handedness-controlled and wavelength tunable CPL for photonic applications.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/adom.202102015
发表时间:2022-02
期刊:Advanced Optical Materials
影响因子:9
作者:Dan Zhang;Hongzhi Zheng;Xiaoting Ma;Lina Su;Xiaoqing Gao;Zhiyong Tang;Yan Xu
通讯作者:Dan Zhang;Hongzhi Zheng;Xiaoting Ma;Lina Su;Xiaoqing Gao;Zhiyong Tang;Yan Xu
DOI:10.1007/s40242-021-1436-4
发表时间:2021-12
期刊:Chemical Research in Chinese Universities
影响因子:3.1
作者:Lihong Wei;Xiaoting Ma;Yan Xu
通讯作者:Lihong Wei;Xiaoting Ma;Yan Xu
DOI:10.1021/acsnano.2c08910
发表时间:2022-12-23
期刊:ACS NANO
影响因子:17.1
作者:Lu,Di;Li,Mengfei;Xu,Yan
通讯作者:Xu,Yan
DOI:10.1007/s10570-023-05424-0
发表时间:2023-08
期刊:Cellulose
影响因子:5.7
作者:Di Lu;Xiao Yu;Shoujun Zhu;Yan Xu
通讯作者:Di Lu;Xiao Yu;Shoujun Zhu;Yan Xu
DOI:10.31635/ccschem.020.202000248
发表时间:2020-06
期刊:
影响因子:--
作者:Jiawei Tao;Chen Zou;Haijing Jiang;Mei Li;Di Lu;S. Mann;Yan Xu
通讯作者:Jiawei Tao;Chen Zou;Haijing Jiang;Mei Li;Di Lu;S. Mann;Yan Xu
纤维素纳米晶基诱导圆二色性微球的构筑与光学性能研究
  • 批准号:
    22375073
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    徐雁
  • 依托单位:
强韧轻质无机多级结构体系的仿生设计与构筑
  • 批准号:
    21671079
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    徐雁
  • 依托单位:
多级孔分子筛的可控构筑与功能化研究
  • 批准号:
    21373100
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    82.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    徐雁
  • 依托单位:
功能性无机-纤维素纳米复合材料的电纺组装与设计研究
  • 批准号:
    21171067
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    徐雁
  • 依托单位:
国内基金
海外基金