熒光是一種迷人的自然現(xiàn)象。它是基于這樣的事實(shí)，即某些材料可以吸收特定波長(zhǎng)的光，然后發(fā)射不同波長(zhǎng)的光。熒光材料在我們的日常生活中發(fā)揮著重要作用，例如在現(xiàn)代屏幕中。由于對(duì)應(yīng)用的高需求，科學(xué)界不斷努力生產(chǎn)具有高熒光效率的新型且易于獲取的分子。萊比錫大學(xué)的化學(xué)家EvamarieHey-Hawkins教授和她的同事專門研究了一類特殊的熒光材料——磷光體。
它們由具有中心磷原子的碳?xì)浠衔锟蚣芙M成。在這種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，Hey-Hawkins工作組的NilsKönig找到了新的熒光材料。他現(xiàn)已在《化學(xué)科學(xué)》雜志上發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。
“磷光體可以通過(guò)某些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行修飾，這對(duì)分子熒光的顏色和效率有重大影響。這些物質(zhì)的另一個(gè)特點(diǎn)是它們的螺旋槳狀結(jié)構(gòu)，”König解釋說(shuō)。當(dāng)這些分子溶解在溶劑中并暴露在紫外線下時(shí)，它們不會(huì)發(fā)出熒光。吸收的能量以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的形式釋放出來(lái)，使分子在溶劑中像螺旋槳一樣旋轉(zhuǎn)。然而，在結(jié)晶狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)能力受到嚴(yán)重限制，這使得物質(zhì)在紫外線下發(fā)出強(qiáng)烈的熒光。這種行為稱為聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)。
在最近發(fā)表的論文中，NilsKönig和他的同事展示了基于AIE的磷脂的新反應(yīng)，這提供了獲得一類新物質(zhì)的途徑。異氰酸酯是一類由氮、氧和碳元素組成的反應(yīng)性物質(zhì)，在溫和條件下可以對(duì)磷化合物進(jìn)行改性，由于其在聚合物和生物化學(xué)領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用，它們價(jià)格低廉且應(yīng)用廣泛。這種似乎與經(jīng)典有機(jī)化學(xué)相矛盾的反應(yīng)具有高產(chǎn)率和出色的原子經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。
與萊比錫表面工程研究所(IOM)以及納米技術(shù)中心(CeNTech)和明斯特大學(xué)(WWU)合作研究了新物質(zhì)的光學(xué)特性。事實(shí)證明，與原始物質(zhì)相比，簡(jiǎn)單的修飾顯著提高了熒光效率。這是由于分子框架各部分之間形成了獨(dú)特的相互作用，顯著增強(qiáng)了固態(tài)分子并導(dǎo)致更強(qiáng)的熒光.因此，新的修飾方法對(duì)理解AIE概念做出了重大貢獻(xiàn)，并且可以作為合成用于篩選的有效新染料或作為生物分子標(biāo)記的工具。
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