氨基联共价有机框架用于光能向上转换.
Mateusz Brzeziński1, Agata Tyszka-Gumkowska2, Aleksander Gorski1
1Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland.
我们开发了第一个共价有机框架 (COFs),用于高效的固态三倍三倍灭绝上转换 (TTA-UC). 这些材料使生物成像和太阳能收集等应用的低功耗光管理成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 摄影化学的使用.
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 光子上转换 (UC) 对生物成像和太阳能至关重要.
- 在固态应用中,溶液相三倍-三倍灭绝上转换 (TTA-UC) 面临着挑战.
- 开发强大的固态TTA-UC平台是一个关键的研究目标.
研究的目的:
- 设计共价有机框架 (COFs) 以实现高效的敏感化三倍三倍灭绝上转换 (TTA-UC).
- 为了研究aminal-linked COFs的性能,将色素染色体集成为固态升级转换器.
- 为改进的固态TTA-UC材料建立设计原则.
主要方法:
- 合成和结构性表征氨基结的基于 antracen 的 COF (Ant-COF-H 和 Ant-COF-OH).
- 光发光量子收益率 (ΦF) 和上转换量子收益率 (UCQY) 的测量.
- 时间分辨率的辐射光谱用于研究能量转移动态.
- 框架结构与能量损失机制的相关性.
主要成果:
- 合成了具有强光发光 (ΦF ≈ 40%) 的高度结晶的COF.
- 使用帕拉紫敏化剂,实现了高转换的辐射,量子产量高达1.8%.
- 在低激发功率密度下 (在100 mW cm-2 的和开始) 证明有效的TTA-UC.
- 确定了框架内三重迁移作为主要的能量传输机制.
结论:
- 氨基酸结合的COF可以作为对敏感的TTA-UC.有效的固态平台.
- 工程化COF的性能超过了传统的溶液相系统的性能.
- 这项工作为使用晶体聚合物的实用,低功耗光管理提供了基础.
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