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微纳米尺度MOF基室温磷光材料开发成功

  微纳米尺度MOF基室温磷光材料开发成功。日前,洛阳师范学院化学化工学院杨晓刚与合作者一起,开发了一种具有微纳米尺度、颜色可调的金属-有机框架(MOF)基室温磷光材料,在非贵金属室温磷光方面取得突破。相关成果在线发表于《化学通讯》。

  长寿命室温磷光(RTP)材料由于在有机发光半导体、生物成像、防伪以及光电器件等方面的应用得到了广泛的关注。这类材料主要集中于钌(II)、铱(III)、铂(II)等贵金属配合物。最近,有机RTP材料如纯有机固体或主-客体共晶体、金属-有机杂化等构造方式获得了迅速的发展。与贵金属配合物相比(微秒级),这些新型材料的磷光寿命可以提高3、4个数量级,而且原料廉价、稳定性高。然而,目前许多高性能的RTP材料主要依赖于其宏观尺度的结晶态,限制了其进一步的应用。发展微纳尺度的RTP材料具有一定的挑战性。

  该研究团队将有机磷光配体通过强的配位键固定于MOF刚性骨架中,金属锌簇强的空间导向作用,影响磷光配体的空间排布和构型,形成致密堆积。优化反应条件,在水溶中通过快速沉淀便可得到微纳尺度的MOF材料,并且仍能表现出高效的RTP性能(室温下发光寿命可达到900 ms)。利用该方法,还可以将染料分子原位包裹于MOF阵列中,通过有效的磷光能量传递,可以实现该MOF的磷光发光颜色由绿色到红色的调节。同时,该MOF的太阳光吸收范围由紫外区扩展到了可见光区,其光电催化性能也得到了大幅度的提高。

  该研究为新型长寿命非贵金属室温磷光材料的设计、形貌控制、发光颜色调变提供了一种新策略。

  相关论文信息:

  DOI:10.1039/C9CC05708K

来源:洛阳师范学院 宇天行
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