突破黑龙江大学重要研究成果首登自然光

黑龙江大学重要研究成果

首登《自然光子学》

——NaturePhotonics:稀土亚晶格表面重构显著增强上转换发光

近期，我校许辉教授和新加坡国立大学刘小钢教授所带领的研究团队，在NaturePhotonics上发表题为“Anomalousupconversionamplificationinducedbysurfacereconstructioninlanthanidesublattices”的研究论文。这是我省高校作为第一完成单位的成果首次登上《自然光子学》，是我校科学研究所取得的又一次历史性重大突破，也为80周年校庆献上了一份礼物。

图1配体分子重构稀土纳米颗粒表面电子态，增强上转换发光。

稀土掺杂上转换纳米颗粒是一类重要的全波谱纳米发光材料，具有稳定性强、抗光漂白、生物相容性好等优点，在信息加密、显示传感和生物成像等方面均展示出突出的优势。然而，在之前的研究中纳米颗粒的发光强度显著受制于颗粒尺寸，从而限制了这类材料在超分辨显示技术和细胞核内成像等领域的应用。因此迫切需要开发一种小尺寸（直径≤5nm）和高发光强度兼备的稀土掺杂上转换纳米发光系统。这类系统的研究对理解纳米尺度下的表面电子结构特性具有极为重要的理论意义。

该工作证明了配体配位场效应对稀土上转换纳米颗粒表面电子态的重构作用，揭示了纳米颗粒表面猝灭的普适性机理，提出了基于场效应作用的表面离子活化和纳米颗粒能级整体优化的有效策略，实现了超过倍的发光增强。这一工作颠覆了对纳米体系中配体作用的理解，形成了从短程位阻效应到长程场效应的系统认识，为有机无机复合型纳米光电材料的构建和优化提供了重要的理论依据。

来源：黑龙江大学图文来源

功能无机材料化学教育部重点实验室化学化工与材料学院责任编辑

肖博宇

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