Casi unidad de rendimiento cuántico NIR fosforescente de un nanocúmulo de metal solvado a temperatura ambiente

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• La fotoquímica

Sus antecedentes:

• Los nanocúmulos metálicos se investigan para la emisión en el infrarrojo cercano (NIR).
• El rendimiento cuántico de la fotoluminiscencia a baja temperatura ambiente (PLQY) en solución (<10%) limita su aplicación.
• El desarrollo de materiales de alta emisión de NIR es crucial.

Objetivo del estudio:

• Investigar la fotofísica del Au22 ((tBuPhCC) 18) y su aleación de cobre Au16Cu6 ((tBuPhCC) 18).
• Para entender el efecto del dopaje de cobre en las propiedades de la fotoluminiscencia.
• Para alcanzar una unidad cercana de PLQY en solución a temperatura ambiente.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de nanocúmulos de oro y aleación de oro y cobre.
• Estudios fotofísicos que incluyen mediciones de PLQY en soluciones desaeradas y saturadas de oxígeno.
• Análisis de las tasas de desintegración no radiativa y de cruce entre sistemas.

Principales resultados:

• El dopaje de cobre en Au22(tBuPhCC) 18 suprimió significativamente el decaimiento no radiactivo (~ 60 veces).
• El dopaje de cobre promovió la tasa de cruce intersistémico (~ 300 veces mayor).
• Au16Cu6 ((tBuPhCC) 18) alcanzado >99% PLQY en solución desaireada y 61% en solución saturada de oxígeno a temperatura ambiente.
• Máximo de emisión observado a 720 nm, bajando a 950 nm.

Conclusiones:

• El dopaje de cobre es una estrategia efectiva para mejorar el PLQY de los nanocúmulos de oro.
• El logro de una PLQY casi unitaria abre caminos para el desarrollo de materiales de racimo de metales emisores avanzados.
• Los hallazgos allanan el camino para nuevas aplicaciones emisoras de NIR.