記者5月10日從安徽大學(xué)獲悉,該校化學(xué)化工學(xué)院朱滿洲/康熙團隊在金屬團簇熒光調(diào)控研究方面取得新進展,相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于化學(xué)領(lǐng)域國際期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》,并被選作雜志封面。
據(jù)悉,油相熒光團簇的“油到水”相轉(zhuǎn)移過程常常伴隨著熒光猝滅,但其淬滅機理至今模糊不清,這限制了油相團簇的親水性應(yīng)用。 事實上,相對于親水性團簇,疏水性團簇具有更精確可控的分子結(jié)構(gòu)以及更加清晰的熒光機制,其光學(xué)性能的調(diào)控更加容易。因此,將原子精確的油相團簇進行“油到水”相轉(zhuǎn)移,且在此過程中保持團簇的優(yōu)異性能,是推動團簇材料進行生物、檢測等水相應(yīng)用的重要手段。 對此,研究人員深入研究表面羧基功能化的銀離子團簇的原子精確結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì),闡明了相態(tài)轉(zhuǎn)換過程中熒光猝滅機理,并成功構(gòu)筑具有優(yōu)異光學(xué)性能的兩親性熒光團簇。研究人員首先通過配體工程對銀離子團簇表面進行全羧基修飾,發(fā)現(xiàn)團簇全羧基功能化引發(fā)熒光強度的顯著提升,晶體結(jié)構(gòu)表明熒光提升的提升來源于團簇表面結(jié)構(gòu)的增強耦合。全羧基疏水性銀離子團簇在“油到水”相轉(zhuǎn)移時觸發(fā)熒光猝滅,多種手段證明團簇去質(zhì)子化引起分子內(nèi)解耦過程,繼而引發(fā)團簇表面結(jié)構(gòu)疏散化以及輻射躍遷的淬滅。為解決此熒光淬滅問題,他們利用主客體化學(xué)方法引入水溶性谷胱甘肽誘導(dǎo)團簇聚集,并通過超分子再耦合對團簇分子內(nèi)運動和分子間旋轉(zhuǎn)進行限制,增強了團簇的輻射躍遷,實現(xiàn)了團簇的光學(xué)恢復(fù)與增強。 研究人員表示,這項成果為原子精確金屬團簇的結(jié)構(gòu)-光學(xué)相關(guān)性研究提供了新視角,并有望為針對親水性應(yīng)用的高熒光團簇材料的設(shè)計合成提供幫助。 |