三線態(tài)-三線態(tài)湮滅上轉(zhuǎn)換技術(shù)（簡(jiǎn)稱TTA上轉(zhuǎn)換技術(shù)）是一種將低能量轉(zhuǎn)換為高能量的技術(shù)，有望用于減少因太陽(yáng)光譜和太陽(yáng)能電池材料的吸收不匹配而導(dǎo)致的能量損失，結(jié)合其所需激發(fā)光功率低、激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，使得其在光伏、光催化、生物成像和有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）方面顯示出良好的應(yīng)用潛力。然而，TTA上轉(zhuǎn)換技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍然面臨著重大挑戰(zhàn)。由于長(zhǎng)壽命的三線態(tài)對(duì)氧極為敏感，通常需要對(duì)上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的脫氣和密封。盡管固態(tài)的TTA上轉(zhuǎn)換比溶液中的更有優(yōu)勢(shì)，如加工和材料制造的便利性，但在固態(tài)中實(shí)現(xiàn)高效的TTA上轉(zhuǎn)換是相當(dāng)困難的。近日，四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院楊成教授、伍晚花教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種有機(jī)-無機(jī)雜化納米復(fù)合材料，它是由鋰藻土和聚（N -乙烯基-2-吡咯烷酮）（PVP）自組裝而成，即使在空氣中也可以作為固體TTA-UC的優(yōu)良基質(zhì)。在TTA-UC組分摻雜的雜化水凝膠中，利用鋰藻土納米盤邊緣帶正電的特性，使其對(duì)陰離子的三線態(tài)受體分子通過靜電作用進(jìn)行有序組裝，以實(shí)現(xiàn)三重態(tài)激子在有序組裝體中的高效遷移來克服固相材料中分子擴(kuò)散受限的問題，同時(shí)，納米復(fù)合水凝膠的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有阻隔氧氣的作用，甚至對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間置于空氣中而擴(kuò)散進(jìn)材料中的氧氣還具有主動(dòng)除氧功能。最終在固相中實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)量子效率高達(dá)23.8%（最大值為50%），這是迄今為止在固體狀態(tài)下觀察到的最高上轉(zhuǎn)換量子效率。該固體材料具有良好的可加工特性，可以將其加工成不同形狀甚至研磨成粉末依舊保持了高效上轉(zhuǎn)換發(fā)光，并成功應(yīng)用于信息加密和防偽安全領(lǐng)域。該研究成果以題為“Triplet-Triplet Annihilation Upconversion in Laponite/PVP Nanocomposites: Absolute Quantum Yields up to 23.8% at Solid-State and Application to Anti-counterfeiting”發(fā)表于Materials Horizons期刊上。論文的第一作者是化學(xué)學(xué)院魏玲玲博士，通訊作者是伍晚花教授，楊成教授為論文的發(fā)表提供全面指導(dǎo)。特別感謝國(guó)家自然基金、國(guó)家重點(diǎn)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目、四川省科技廳項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持。
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原文鏈接：https://doi.org/10.1039/D2MH00887D
參考資料：http://chem.scu.edu.cn/info/1172/5797.htm
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