基于稀土-三线态能量传递机制的新型有机染料-无机稀土纳米复合材料的设计制备及光学性能研究

批准号:
51872256
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
邓人仁
依托单位:
学科分类:
E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
苏昕、张文星、郑冰珠、周剑、操沁璇
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中文摘要
控制有机染料分子与无机纳米发光材料之间的能量传递过程是实现有机-无机复合纳米发光材料体系结构功能化的主要方式之一。然而目前绝大多数基于该体系的能量转换研究都局限于利用有机分子受激单线态的能量传递。分子受激三线态由于受自旋禁阻限制,其有效运用十分困难。因此,迫切需要开发新的材料体系以实现高效的三线态能量传递及利用。本课题拟考察有机分子与无机稀土纳米材料之间的三线态能量传递的可能性。利用纳米表面修饰和分子自助装手段,设计构建具有稀土-三线态能量传递特性的新型有机-无机纳米复合结构材料,研究三线态能量在有机分子与稀土纳米颗粒界面间的传递机制及能量转移效率,并进一步对该体系在三线态敏化光催化、上转换发光方面的应用进行探索,构筑有潜力应用于实际的新型有机-无机复合稀土纳米结构发光材料,为新型纳米光电器件的设计提供实验和理论依据。
英文摘要
Controlling the energy transfer between organic dye and inorganic nanophosphors is one of the most promising methods to manipulate the optical properties of nanostructured organic-inorganic materials. However, it is so far limited to the transfer of spin-singlet excitations of the organic molecules. The efficient utilization of excited triplet energy has only been meet with limit success due to the spin forbidden nature of triplet states. Herein, it is highly desired to develop new material systems for efficient triplet energy conversion. In this regard, this proposal aims to investigate the possibility of utilizing lanthanide-doped inorganic nanomaterials as efficient triplet energy convertors. A novel organic-inorganic nanocomposite system which presence lanthanide-triplet energy transfer will be fabricated by adopting surface modification and molecular self-assembly methods. The triplet energy transfer mechanism and the energy transfer efficiency will be studied in the system. Further studies will conduct on applying the novel organic-inorganic lanthanide-based nanocomposite material structures for the uses of triplet-sensitized photocatalysis and upconversion luminescence. The objective of this research is to establish a new functional material system and provide experimental and theoretical basis for the design and improvement of conventional optical nanodevices.
稀土光功能纳米材料是光功能材料研究领域的重要研究热点之一。如何有效实现稀土纳米材料和有机染料分子之间的有效能量传递是功能材料实际应用迫切需要解决的关键科学难题。本项目利用纳米表面修饰和分子自助装等手段,设计构建了一系列具有稀土-三线态能量传递特性的新型有机-无机纳米复合材料结构体系,并对该体系在三线态敏化光催化、上转换发光方面的应用进行探索。提出利用无机稀土纳米晶颗粒调控有机分子三线态的分子激发态调控新策略,并开发了基于稀土纳米晶-有机分子三线态能量传递作用的近红外光敏化新技术。研究成果为新型纳米光电器件的设计提供实验和理论依据,取得了很好的学术影响,在Nature,Nature Communications,Chemical Reviews等高水平学术期刊发表SCI论文8篇,在国际会议做特邀报告6次。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Lanthanide-doping enables kinetically controlled growth of deep-blue two-monolayer halide perovskite nanoplatelets
镧系元素掺杂能够实现深蓝色两个单层卤化物钙钛矿纳米片的动力学控制生长
DOI:10.1039/d1nr02508b
发表时间:2021-06-05
期刊:NANOSCALE
影响因子:6.7
作者:Cao, Qinxuan;Ilyas, Asif;Deng, Renren
通讯作者:Deng, Renren
Near-infrared photosensitization via direct triplet energy transfer from lanthanide nanoparticles
通过镧系纳米粒子的直接三线态能量转移实现近红外光敏化
DOI:10.1016/j.chempr.2021.03.008
发表时间:2021-06-10
期刊:CHEM
影响因子:23.5
作者:Zheng, Bingzhu;Zhong, Danni;Deng, Renren
通讯作者:Deng, Renren
Single-molecule photoreaction quantitation through intraparticle-surface energy transfer (i-SET) spectroscopy
通过颗粒内表面能量转移 (i-SET) 光谱进行单分子光反应定量
DOI:10.1038/s41467-020-18223-z
发表时间:2020-08-27
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Zhou, Jian;Li, Changyu;Deng, Renren
通讯作者:Deng, Renren
NIR light‐triggered peroxynitrite anion production via direct lanthanide‐triplet photosensitization for enhanced photodynamic therapy
近红外光 - 通过直接镧系元素触发过氧亚硝酸根阴离子的产生 - 三线态光敏,增强光动力疗法
DOI:10.1039/d2tb00684g
发表时间:2022
期刊:Journal of Materials Chemistry B
影响因子:7
作者:Xi Xiao;Bingzhu Zheng;Qiang Zheng;Zijie Lu;Dong Cen;Xiujun Cai;Xiang Li;Renren Deng
通讯作者:Renren Deng
Near-Infrared-Light emitting diode driven white light Emission: Upconversion nanoparticles decorated Metal-Organic Frame-works thin film
近红外发光二极管驱动的白光发射:上转换纳米粒子装饰的金属有机框架薄膜
DOI:10.1016/j.cej.2020.128220
发表时间:2021-01-05
期刊:CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
影响因子:15.1
作者:Wang, Xiaobin;Li, Changyu;Peng, Xinsheng
通讯作者:Peng, Xinsheng
有机分子—无机稀土纳米颗粒复合体系中的杂化配位作用和电荷转移态的研究
- 批准号:52173290
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.00万元
- 批准年份:2021
- 负责人:邓人仁
- 依托单位:
有机分子-无机稀土纳米颗粒复合体系中的杂化配位作用和电荷转移态的研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:邓人仁
- 依托单位:
高掺杂稀土上转换纳米材料的发光调控及其能量传递机制研究
- 批准号:LR19B010002
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:邓人仁
- 依托单位:
高掺杂上转换纳米材料中的能量迁移作用机制及其在辅助荧光共振能量转移方面的应用研究
- 批准号:21801222
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:邓人仁
- 依托单位:
国内基金
海外基金
