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【科研论文】JMCC | 一种提高反斯托克斯位移的低功耗上转换策略
发布时间:2021-06-07

英文原题:A novel low-powered upconversion strategy to enhance the anti-Stokes shift: cascading one-photon hot-band absorption and triplet sensitization based on Pd(ii)octaethylporphyrin

本文被选为本期内封底

第一作者:居晓雷(王筱梅老师19级硕士生)

通讯作者:叶常青教授、王筱梅教授

作者:居晓雷、朱琳、李琳、叶常青、梁作芹、陈硕然、王筱梅


       低能光到高能光的光子上转换(UC)是一种独特的过程,具有许多潜在的应用,如在生物成像、太阳能材料、纳米/微结构的制备和防伪安全代码等方面。

       本文首次发现典型的三重态敏化剂八乙基卟啉钯(PdOEP)具有热振动能级的吸收,产生单光子吸收(OPA)上转换发射。级联OPA和三重态-三重态湮灭上转换(TTA-UC)是一种新的低功耗上转换方法,可以简单有效地提高反斯托克斯位移。

       用PdOEP与9,10-二苯基蒽(DPA)在655 nm连续半导体激光器的激发,进行了OPA-TTA级联,在382~1190 mW/cm2范围内显示出二次光功率依赖性和0.99 eV的反斯托克斯位移。据我们所知,这是第一个通过激发敏化剂的热振动能级实现低功率上转换的例子,获得迄今为止最大的反斯托克斯位移和红转蓝最大的转换效率为2.46%。

       值得注意的是,PdOEP在600 nm以上没有吸收带。因此,当使用655 nm连续半导体激光器照射PdOEP溶液(DMF,不脱气,100 μM)时,观察到位于575nm和613nm处的黄色上转换发射峰,这显然不是来自基态零振动能级(S0)的激发。且通过测试PdOEP(DMF,不脱气,100 μM)的低温上转换光谱,进一步说明PdOEP的红转黄的上转换是直接的单光子热带吸收(OPA)。且通过对PdOEP (100 μM,DMF)的稳态磷光光谱和时间分辨磷光衰减曲线,有力地证实了PdOEP在热带激发时发生的能量转移(TTT)。

       综上所述,本文首次报道了PdOEP具有热带振动能级吸收,导致其单光子吸收上转换(OPA-UC)。通过TTA-UC和OPA的级联,提供了一种新的低功耗上转换策略,不仅可以扩大反斯托克斯漂移,而且可以简单地提高上转换效率。目前的工作可能会启发我们开发新的上转换系统,并通过多个激发通道调谐低功率上转换发光,这在防伪和生物检测领域具有应用价值。


A novel low-powered upconversion strategy to enhance the anti-Stokes shift: cascading one-photon hot-band absorption and triplet sensitization based on Pd(ii)octaethylporphyrin

Xiaolei Ju, Lin Zhu, Lin Li, Changqing Ye,* Zuoqin Liang, Shuoran Chen, Xiaomei Wang*

Journal of Materials Chemistry C, 2021, 9(21): 6749-6753. DOI: 10.1039/D1TC00721A

Publication Date: Jun 7, 2021

原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/TC/D1TC00721A#!divAbstract