近日,理学院孙丽宁教授团队在稀土金属有机框架领域获得沉要进展,有关钻研了局在国际高水平期刊《Advanced Functional Materials》(JCR和中科院一区Top)上颁发题为“Enhancement of Luminescence from Lanthanide Metal-Organic Frameworks by Ytterbium and Calcium Doping: Application to Photonic Barcodes and Fingerprint Detection”的钻研论文。亿万先生MR为第一作者单元和唯一通讯作者单元。

近年来,稀土金属有机框架资料的钻研获得了巨大的发展,在生物医学成像、防伪标签、发光器件等领域拥有沉要的利用价值。稀土金属有机框架由稀土离子和有机配体组装而成,其中有机配体常用作天线来吸收引发光能量并传递给稀土离子,实现高效的稀土下转移发射,通常,其发光调控从来重要依赖于有机配体结构的职能化。然而,有机配体的职能化与分离纯化是一个耗时的过程。
亿万先生MR理学院化学系孙丽宁教授课题组设计合成了一系列以稀土 Eu3+ 离子为金属发光中心的稀土金属有机框架资料(Ln-MOFs),并通过逐步别离掺入惰性的 Y3+ 和 Ca2+ 离子,实现了Eu3+ 离子红光发射的有效提高。该团队通过尝试和理论推算相结合,对掺杂Ln-MOFs的结构和能量传递机理进行了系统的表征和钻研,证了然红光加强与 Ln-MOFs 中 Eu3+ 的部门电场变动亲昵有关;Y3+ 掺杂和低水平 Ca2+ 掺杂显著扭转了HOMO 和 LUMO轨路的散布,减弱了Eu3+之间的浓度猝灭并加强了配体到稀土离子的能量转移过程。在紫表光引发下,掺杂10% Eu3+、89% Y3+ 和 1% Ca2+ 的 Ln-MOFs的发射加强成效最好。

因而,该团队通过掺杂价值更低的Y3+和Ca2+离子来实现稀土Eu3+发光的加强,可直接降低出产成本,进而扩大利用领域。此表,利用得到的系列Ln-MOFs,该团队成功地进行了光子条形码与指纹识此外利用钻研。该钻研为优化稀土金属有机框架中稀土离子的发光机能提供了一种崭新且低成本的步骤。
该钻研工作由亿万先生MR和澳大利亚悉尼科技大学合作实现,该论文第一作者为2022级博士生陈嘉博,共同第一作者为李木森博士,孙丽宁教授是唯一通讯作者。该钻研得到了国度天然科学基金及上海市国际科技合作项主张大力支持和赞助。
论文链接: https://doi.org/10.1002/adfm.202315276