来源：福建物质结构研究所稀土发光材料在固态照明、液晶显示及医学影像等方面颇具应用价值，是合成化学和材料科学领域的研究重点。稀土发光材料发光的热稳定性是衡量材料能否实现实际应用的关键指标之一，而当前大部分材料随温度的升高，发射光谱发生移动且发光效率降低，从而影响器件的正常工作。该现象已发现多年，但其微观物理机制尚不清晰。 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员邓水全团队运用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法和模型计算，对稀土发光材料发光热稳定性的微观物理机制进行研究。 该研究构建了大量的结构模型，发展了高通量计算方法和能量筛选技术，确定了能量最优结构，首次发现并解释了缺陷体系的总能量与掺杂离子-空穴距离之间的对数关系，而非库仑关系。 研究基于确定的结构模型，计算了系列荧光粉材料的电子结构，通过电子结构的计算分析确定了稀土发光材料的发光机理。研究考虑到稀土发光材料发光的局域性特征，探究了发光中心的局域性质对荧光粉材料发光热稳定性的影响。研究采用冷冻声子方案探索了发光过程中相关电子态与局域声子的耦合作用及温变规律，首次明确给出了荧光粉材料热致发光蓝移的微观物理图像。 迄今为止，对热淬灭现象的解释均是基于凝聚物理理论的科学家、诺贝尔奖获得者N.F. Mott的唯象模型。本工作将热淬灭现象考虑为热致谱线移动的极端。科研人员通过研究局...
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2022
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来源：武汉大学药学院酪氨酸酶（TYR）单酚酶活性在黑色素瘤等疾病的发生发展过程中起着关键作用，开发高选择性、高灵敏度的TYR单酚酶活性生物传感器非常重要且充满挑战。本工作创造性地将聚合物点（合成条件绿色温和，具有交联增强发射效应（CEE））和镧系金属有机骨架（Ln-MOF，具有限域催化、荧光内标、色度位移增强、主客体相互作用等多功能性）两种性能优异的发光材料相结合，提出了一种荧光开-关双响应生物传感器，用于选择性地高灵敏检测TYR单酚酶活性。在碱性硼酸 (BA) 缓冲液中，L-酪氨酸通过 TYR 单酚酶转化为 BA-左旋多巴。然后，在 Eu-DPA（DPA：吡啶2,6-二甲酸）MOF的辅助下，BA-左旋多巴由二乙胺丙基三甲氧基硅烷 (DAMO) 引发，生成 BA-左旋多巴聚合物点，其发出基于CEE的强蓝色荧光，同时通过增强的光诱导电子转移（PET）显著猝灭Eu-DPA的红色荧光。因此，实现了TYR单酚酶的选择性荧光开-关双响应传感。DAMO和BA在强荧光聚合物点的合成中均发挥重要作用，BA的另一个关键作用是抑制TYR双酚酶活性。据我们所知，这是第一个用于TYR单酚酶活性检测的高灵敏度双响应生物传感器。本工作为TYR单酚酶相关疾病的早期诊断和TYR单酚酶抑制剂的快速筛选提供了新方法。
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2022
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来源：x-mol荧光热猝灭一直是制约发光材料在照明、显示、光学温度传感、光学防伪等领域应用的关键因素之一。荧光热猝灭是指在升温过程中发光强度降低的现象，这主要由于温度升高，基质晶格的振动加剧导致电声相互作用增强以及无辐射跃迁速率增大,从而造成发光强度以及寿命减小。近年来，国内外研究人员尝试多种策略来改善稀土掺杂发光材料的热猝灭性能,并发现了荧光发射的零猝灭现象。荧光热增强（荧光负热猝灭）的实现可以很好地保证材料在高温区的信噪比和发光强度，在光学温度传感以及光学防伪材料等领域具有重要的应用价值。为此，目前研究人员通过对稀土掺杂负热膨胀材料来实现热增强的发光更多聚焦整体晶格收缩对热增强上转换发光研究，并没有关注二维负热膨胀材料晶格不同维度收缩特性导致局域结构变化对发光性能的影响，更没有实现在宽温域下同时热增强上转换和下转移发光。为了实现和理清二维负热膨胀材料稀土离子热增强发光与负热膨胀性质之间的关系，基于稀土掺杂二维负热膨胀材料的负热膨胀性质与发光性质的系统研究必不可少。江西理工大学廖金生课题组开发稀土掺杂二维负热膨胀材料Sc2(MoO4)3 :Yb3+/Er3+很好的弥补了上述发光的缺憾。众所周知，二维负膨胀材料Sc2(MoO4)3具有二维层面热缩冷胀内禀特性，然而，Sc2(MoO4)3本身并不发光，因此，不能用于光电器件。该课题组采用溶胶-凝胶法成功实现Yb3+/Er3+共掺杂在二...
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2022
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来源：x-mol单分子磁体是纳米级磁性材料的重要分支，通常是具有确定分子结构的金属配合物。配合物是由金属离子和有机配体通过配位键组合起来的一类化合物，其中的金属中心若含有未成对电子，则会表现为顺磁性，例如Fe(II)、Co(II)等3d金属以及大部分的4f金属离子。早期的分子基磁体都是配位聚合物，和传统的金属、金属氧化物、合金、陶瓷等磁性材料相似。直到1993年，研究者们观测到了单个分子配合物（醋酸十二核锰）的晶态聚集体具有传统磁体相似的磁性行为，开创了单分子磁体研究的先河。理论上，如果每一个配合物分子挨个平铺在磁盘上，并且每一个分子可以存储一个比特的信息的话，其信息储存密度可以达到280 Tb每平方英寸。由于一些重稀土离子（铽(III)、镝(III)、钬(III)、铒(III)）具有很强的轨道角动量及自旋轨道耦合效应，能产生很大的总角动量，尤其是当这些稀土离子处于特定的配体场下时，其光谱基项会产生大的能级劈裂，从而实现更高的磁翻转能垒 (Ueff) 和磁阻塞温度 (TB)，因此基于稀土的单分子磁体吸引了化学家和物理学家们的广泛关注。到目前为止，大多数高性能单分子磁体都是基于半整数自旋的克莱默离子，例如镝(III)（J = 15/2）和铒(III)（J = 15/2）。对于非克莱默离子，如铽(III)（J = 6）和钬(III)（J = 8）的单分子磁体却相对较少报道，且性能相对较...
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