原子精确金纳米棒中NIR发光的核形状和表面结构的相互作用
Xian-Kai Wan1,2, Xu-Shuang Han1, Zong-Jie Guan1
1Department of Chemistry, Key Laboratory of Organic Optoelectronics and Molecular Engineering of the Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing, PR China.
Nature communications
|August 22, 2024
概括
合成了一种新的棒状金纳米团 ([Au28(p-MBT) 14 ((Hdppa) 3) ((SO3CF3) 2),表现出强烈的近红外 (NIR) 发光. 这一发现强调了金属核和表面结构对于先进的NIR发射材料的重要性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 摄影化学的使用.
背景情况:
- 从金纳米集群中获得强烈的近红外 (NIR) 辐射仍然是材料科学中的一个重大挑战.
- 现有的黄金纳米集群在近距离射线区域经常遭受低光发光量子产量 (PLQYs) 的影响.
研究的目的:
- 合成和表征一种具有增强NIR发光特性的新型金纳米集群.
- 调查导致金纳米集群中NIR发射的结构因素.
主要方法:
- 一个杆状金纳米团的合成: [Au28(p-MBT) 14 ((Hdppa) 3) ((SO3CF3) 2.2.
- 单晶X射线结构分析以确定精确的原子排列.
- 光发光谱学用于测量辐射光谱和量子产量.
- 时间依赖密度函数理论 (TDDFT) 计算,以了解发光机制.
主要成果:
- 一个棒状的金纳米集群 ([Au28(p-MBT) 14 ((Hdppa) 3) ((SO3CF3) 2) 被成功合成.
- 该星团表现出强烈的NIR发光,其最大发射值为920nm,PLQY为12%,明显优于之前报告的类似星团.
- 结构分析显示了一个棒状面中心立方体 (fcc) Au22内核,TDDFT计算将发光与这个内核联系起来.
- 辐射是光和热激活延迟光 (TADF) 的混合物,其增强的辐射衰变速率 (k_r) 主要负责改善的NIR辐射.
结论:
- 金属核和表面连接体结构是实现金纳米集群中强大的NIR发光的关键决定因素.
- 合成的金纳米集群代表了应用需要强烈的NIR发射的有希望的材料.
- 了解结构和电子特性之间的相互作用是设计下一代NIR发射纳米材料的关键.
