logo搜索

化学家创造出最亮荧光材料 还能收集太阳能

时间:2021-04-09 01:50:24 作者:本站整理 来源:网络

8月6日,研究人员在Cell Press细胞出版社旗下期刊Chem(《化学》)上报告说,通过将带正电荷的荧光染料合成到一种名为小分子离子隔离格(SMILES)的新型材料中,化合物灿烂的光芒可以无缝地转化为固态结晶状态。这一进展克服了长期以来开发荧光固体的障碍,有助于开发目前已知的最亮材料。

“这些材料在任何需要明亮荧光或设计光学特性的技术上都有潜能,包括太阳能收集、生物成像和激光。”美国印第安纳大学化学家Amar Flood说。他与丹麦哥本哈根大学的Bo Laursen均为该论文的资深作者。

“除此之外,还有一些有趣的应用,包括在太阳能电池中对光进行上转换以捕获更多的太阳光谱,用于信息存储和光致变色玻璃的光切换材料以及可用于3D显示技术的圆偏振荧光。”Flood说。

虽然目前有超过10万种不同的荧光染料可用,但几乎没有一种能以可预测的方式混合和匹配,以制造固体光学材料。当染料进入固态时,由于紧密排列在一起时的表现,它们倾向于经历“猝灭”,从而降低荧光强度,产生更柔和的辉光。

“当染料在固体中并肩站立时,染料间的猝灭和耦合问题就出现了。”Flood说,“它们情不自禁地‘触摸’彼此。就像小孩子坐在那里听故事一样,它们互相干扰,不再像个体一样行事。”

为了解决这个问题,Flood和同事们将一种有色染料和含有氰星的无色溶液混合。氰星是一种星形的大环分子,它可以防止荧光分子在混合物凝固时相互作用,保持其完整的光学特性。当混合物变成固体时,SMILES就形成了,然后研究人员将其变成晶体,沉淀成干粉末,最后制成薄膜或直接与聚合物结合。由于氰星大环形成了类似棋盘格的构建块,研究人员只需在格子中插入一种染料,无需进一步调整,结构就会呈现出它的颜色和外观。

虽然,之前的研究已经开发出利用大环分子来分隔染料的方法,但它依赖于彩色大环完成这项工作。Flood 和他的同事发现无色的大环是关键。

“有些人认为无色大环没有吸引力,但是它们允许隔离晶格完全表达染料的明亮荧光,而且不受大环颜色的阻碍。”Flood说。

接下来,研究人员计划探索使用这种新技术形成的荧光材料的性质,以便在未来与染料制造商合作时,实现该材料在各种不同应用中的全部潜力。

Flood说:“这些材料是全新的,所以我们不知道它们的哪些固有特性能够提供更好的功能。我们也不知道材料的极限。因此,我们要从根本上了解它的工作原理,并为其创建新属性提供一套稳健的设计规则。这对于将这些材料交到他人手中至关重要——我们希望寻求众包,并在这方面与他人合作。”

阅读全文

相关推荐

上一篇: “风口”上的充电桩产业 从跑马圈地走向精细运营

下一篇: 全球首台!我国压缩空气储能示范项目空气透平顺利下线!

相关文章

ICIS:两会“30·60”目标将加速能源化工行业产业链规范与创新
2021年03月26日关于ICIS:两会“30·60”目标将加速能源化工行业产业链规范与创新的最新消息:中国上海,(2021年3月24日)当两会热词"碳达峰"与"碳中和"加速出圈后,自2013年就进入中国碳市场的ICIS中国市场开发总监徐蓉表示,"30·60"目标将进一ICIS:两会“30·60”目标将加速能源化工行业产业链规范与创新
ICIS:两会“30·60”目标将加速能源化工行业产业链规范与创新2021-04-093
监测电化学储能技术的创新:一种基于专利的方法
2021年03月24日关于监测电化学储能技术的创新:一种基于专利的方法的最新消息:导读慕尼黑工业大学的一项新研究表明,亚洲开发商在储能系统方面处于领先地位,并远远超过美国和欧洲的竞争对手。慕尼黑工业大学(TUM)的一项新研究显示,近年来电化学储能技术的专利申请数监测电化学储能技术的创新:一种基于专利的方法
监测电化学储能技术的创新:一种基于专利的方法2021-04-092
天津展抢先剧透,骑幻重磅产品矩阵线上揭幕
天津展抢先剧透,骑幻重磅产品矩阵线上揭幕, 作为电动车行业最大规模性的行业展会,时隔一年,天津展再度回归。懂行的经销商们早已安排好行程,准备在天津展一窥“后疫情时代”的行业动向。天津展抢先剧透,骑幻重磅产品矩阵线上揭幕
天津展抢先剧透,骑幻重磅产品矩阵线上揭幕2021-04-092
现状:华北热电联产供热设备容量超东北
2021年03月26日关于现状:华北热电联产供热设备容量超东北的最新消息:热电联产是一种有效的能源利用方法,具有良好的经济和社会效益。在政策推动下,各地区热电联产不断发展。2019年华北地区热电联产供热设备容量首次超过东北地区,主要是山西省太原市加大清洁现状:华北热电联产供热设备容量超东北
现状:华北热电联产供热设备容量超东北2021-04-093
四段颠覆性新品“亮剑” 赢合科技再引锂电设备新趋势
全球电池行业规模最大的展览会——“第十四届中国国际电池技术交流会/展览会(CIBF2021)”在深圳会展中心盛大开幕!来自全球1300余家电池、设备、材料及相关配套企业参展,集中展示近三年来全球范围内电池行业所取得的优异成果。四段颠覆性新品“亮剑” 赢合科技再引锂电设备新趋势
四段颠覆性新品“亮剑” 赢合科技再引锂电设备新趋势2021-04-092
浙江电力市场化改革再深化
2021年03月26日关于浙江电力市场化改革再深化的最新消息:近日,浙江省发展改革委、省能源局、省能源监管办联合印发《2021年浙江省电力直接交易工作方案》(下称《工作方案》),我省今年电力市场化交易正式拉开序幕。《工作方案》显示,2021年浙江电力市场化改革再深化
浙江电力市场化改革再深化2021-04-092
返回顶部