通过稀土配位作用调节单分散SiO2微粒中的分子余辉

《Advanced Materials》：Tuning Molecular Afterglow via Rare-Earth Complexation in Monodisperse SiO2 Microparticles

通过稀土离子掺杂1,10-菲南酮硅氧微球，实现了荧光量子产率和寿命的精细调控，揭示了Gd3?的顺磁性增强跃迁效率而Lu3?依赖重原子效应的机制差异，为光子晶体平台开发提供新策略。

　　

摘要

合理控制有机分子中的三重态发光是推动有机荧光体在光电应用中发展的关键。然而，精确调节余辉强度和寿命仍然具有挑战性。本文介绍了一种基于1,10-菲（1,10-phen）的可调余辉系统，该系统通过稀土（RE³⁺）离子的配位作用，并将其嵌入到SiO₂微粒（MPs）中，在水热条件下实现。将1,10-phen掺杂到SiO₂微粒中后，可在488 nm波长处产生荧光，量子产率为2.59%，寿命为1.14秒。当与不同的RE³⁺离子（La³?、Y³?、Gd³?、Lu³?）配位时，量子产率（3.00–9.02%）和余辉寿命（0.07–1.46秒）均可进行精细调节。值得注意的是，Gd³?由于其顺磁效应，比Lu³?的重原子效应更有效地增强了体系间跃迁，从而提高了量子产率但缩短了余辉持续时间。相比之下，Y³?虽然没有重原子效应，但它增强了1,10-phen结构的刚性，使荧光量子产率提升至3.11%，并延长了余辉寿命至1.46秒。这些发现揭示了一种通过SiO₂基质中的RE³⁺配位作用来调节有机分子光学特性的多功能且有效的方法，为光电技术中先进光子晶体平台的发展提供了有力支持。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。