黑龍江大學15日發(fā)布消息，該校許輝教授和新加坡國立大學劉小鋼教授所帶領的研究團隊在納米發(fā)光材料領域取得重要突破，在國際上首次證明了配體對納米粒子發(fā)光性質的長距離(約5納米)調(diào)控作用，并揭示了基于配位場作用的納米粒子表面電子態(tài)重構機制，為基于配體工程的雜化納米發(fā)光材料構建提供了關鍵理論依據(jù)和全新思路。
超小稀土摻雜納米發(fā)光顆粒具有發(fā)光色純度高、譜帶多、范圍廣、穩(wěn)定性高等優(yōu)點，在超分辨顯示、遠程診療、生物標記等領域有非常重要的應用。
小尺寸納米顆粒往往遭受嚴重的表面猝滅作用，限制了這類材料在低濃度和高分辨率環(huán)境下的應用。通常認為，顆粒表面的有機配體可以通過物理阻隔的方式抑制表面猝滅。
這種認識大大限制了從配體功能化的角度發(fā)展具有優(yōu)異發(fā)光性能的有機無機復合納米光學體系。因此，對此類納米材料表面猝滅機制的研究具有極為重要的理論意義。
該團隊發(fā)現(xiàn)通過具有特殊配位模式的有機配體，可在納米顆粒表面形成長程場作用，從而激活表面被猝滅的發(fā)光離子，優(yōu)化納米顆粒中的能量傳遞過程，從而大幅度增強上轉換發(fā)光。
這一效應可將10納米尺寸內(nèi)的納米顆粒發(fā)光強度增加超過3000倍。這一結果表明配體對納米顆粒表面電子態(tài)具有顯著的調(diào)控作用，顛覆了只考慮配體物理阻隔作用的傳統(tǒng)認識，形成對配體作用，局部與整體相結合的全面理解，為超小納米顆粒在生物、顯示、防偽和探測等諸多國民科技經(jīng)濟重要領域的應用奠定了堅實的理論基礎。
