双向光交换使用一种近红外光,升级纳米粒子,仅改变光强度
John-Christopher Boyer1, Carl-Johan Carling, Byron D Gates
14D LABS, Department of Chemistry, Simon Fraser University, 8888 University Drive, Burnaby, British Columbia V5A 1S6, Canada.
Journal of the American Chemical Society
|October 19, 2010
概括
用兰化物添加的上转化纳米粒子 (UCNPs) 通过调整近红外光强度,使有机化合物的可逆光切换成为可能. 这种方法可以使用单个光源精确控制光化学反应.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 摄影化学的使用.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 光敏有机化合物,如滴乙烯 (DTE),可以使用光来切换状态.
- 传统的光交换通常需要特定的紫外线或可见光源,限制空间和时间控制.
- 上转化纳米粒子 (UCNPs) 可以将近红外 (NIR) 光转化为更高能量的可见光或紫外线光.
研究的目的:
- 展示一种新的方法,用于可逆光交换有机化合物,使用一种单一类型的胺化升级转化纳米粒子 (UCNP).
- 通过调节NIR激发光的强度来实现光化学反应的遥控调节.
- 探索UCNP在空间和时间控制的光化学方面的潜力.
主要方法:
- 使用的设计核心-外-外NaYF(4) 纳米粒子与Er(3+) / Yb(3+) 和Tm(3+) / Yb(3+) 离子合.
- 采用980nm NIR激发光来诱导dithienylethene (DTE) 衍生物中的光交换.
- 改变了NIR光的功率密度,以控制UCNP的发射波长和强度.
主要成果:
- 通过调节NIR光强度来证明DTE化合物的可逆光交换.
- 红外线光的高功率密度导致紫外线辐射,驱动DTE的环闭反应.
- 低功率密度导致可见光辐射,触发了DTE的环开反应.
- 实现了与直接紫外线/可见光开关相似的"遥控"光开关,尽管反应速度较慢.
结论:
- 用兰化物合的UCNP提供了一个多功能平台,可以远程控制光化学反应.
- 调节NIR光强度为有机化合物的可逆光切换提供了一种方便的方法.
- 这项技术允许精确的空间和时间调节光化学使用单一,可调节的光源.
