湖州師范學(xué)院：在稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光的抗熱猝滅研究方面取得重要進(jìn)展

近期，湖州師范學(xué)院理學(xué)院應(yīng)用物理系龐濤博士等人在“稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光的抗熱猝滅”研究方面取得重要進(jìn)展，研究成果以“Excitation-wavelengthdependent anti-thermal quenching of upconversion luminescence in hexagonal NaGdF4:Nd3+/Yb3+/Er3+nanocrystals”為題發(fā)表在國際重要學(xué)術(shù)期刊《Journal of Materials Chemistry C》，并被收錄為封面文章。龐濤博士和理學(xué)院光電信息科學(xué)與工程專業(yè)2017 級本科生吳嫣然為共同第一作者，湖州師范學(xué)院為第一通訊單位。

光頻上轉(zhuǎn)換在高靈敏溫度傳感、動態(tài)熒光防偽、高分辨顯微鏡和深組織生物成像等領(lǐng)域展現(xiàn)巨大的應(yīng)用潛力，然而上轉(zhuǎn)換發(fā)光固有的熱猝滅特性限制其實際應(yīng)用。針對該問題，國內(nèi)外學(xué)者報導(dǎo)多種抗熱猝滅的方案，如調(diào)控表面配位結(jié)構(gòu)和探尋熱收縮的基質(zhì)，但是如何在經(jīng)典的NaLnF4(Ln=La,Gd,Y,Lu)體系中實現(xiàn)具有實用意義的抗猝滅發(fā)光一直是挑戰(zhàn)。

龐濤博士等人設(shè)計一種與激發(fā)波長有關(guān)的策略，從理論和實驗上證實聲子輔助能量傳遞（主導(dǎo)）和躍遷截面（次要）的熱增強(qiáng)可以有效克服聲子的熱增強(qiáng)布居對發(fā)光的不利響應(yīng)，首次在熱膨脹的NaGdF4基質(zhì)中基于非表面策略實現(xiàn)抗熱猝滅的上轉(zhuǎn)換發(fā)光，為相關(guān)材料在溫度響應(yīng)動態(tài)防偽、生物溫度傳感以及納米光加熱器等方面的應(yīng)用研究提供了重要參考。

(湖州師范學(xué)院)

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所制備出新型手性光子防偽薄膜

近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所生物分離與界面分子機(jī)制創(chuàng)新特區(qū)研究組（18T7 組）卿光焱研究員團(tuán)隊設(shè)計并制備了一種環(huán)境友好、多模式、可轉(zhuǎn)換的手性光子薄膜。該研究為先進(jìn)防偽材料的設(shè)計提供了新思路。

早在中國古代，防偽標(biāo)簽（如水印、指紋和筆跡）就已廣泛應(yīng)用于文化、經(jīng)濟(jì)和軍事等領(lǐng)域。創(chuàng)新的防偽技術(shù)對于市場的穩(wěn)定、醫(yī)療健康和社會可持續(xù)發(fā)展等具有重要意義。目前，防偽標(biāo)簽主要使用發(fā)光或結(jié)構(gòu)色材料，例如熒光染料、量子點、鈣鈦礦、室溫磷光、納米印跡光子陣列等，通過物理化學(xué)刺激、多色組合、利用復(fù)雜圖案等實現(xiàn)編碼安全。然而，由于自身的空間結(jié)構(gòu)限制，這些防偽編碼僅僅停留在一維或者二維的信息傳遞。

相比之下，利用偏振衍生的手性發(fā)光材料，將大量有關(guān)視覺特征和空間結(jié)構(gòu)的信息整合到一種復(fù)合材料中，可實現(xiàn)對每種信息進(jìn)行編碼或集成，從而大大提高防偽水平。

纖維素納米晶體（CNC）是一種來源豐富、綠色可持續(xù)的天然多糖聚合物，它可以進(jìn)行自組裝形成手性向列結(jié)構(gòu)。本工作中，該團(tuán)隊將強(qiáng)手性的CNC 系統(tǒng)與強(qiáng)發(fā)光的稀土配合物進(jìn)行結(jié)合，制備出攜帶四種光學(xué)信息的手性光子復(fù)合膜。所獲得的薄膜同時攜帶結(jié)構(gòu)色、熒光、手性光和右旋圓偏振發(fā)光（CPL）信息，彼此之間可相互切換?；谶@些多模式光學(xué)狀態(tài)、濕度響應(yīng)熒光或可調(diào)結(jié)構(gòu)色、柔韌性和耐用性的綜合特性，該光學(xué)系統(tǒng)在鈔票防偽中表現(xiàn)出先進(jìn)的應(yīng)用潛力。同時，該材料還具有強(qiáng)CPL發(fā)射（不對稱因子高達(dá)－0.36）、高絕對量子產(chǎn)率（66.7%）和偏振敏感的手性光學(xué)特性，這些研究將推動CNC 光子材料在手性光學(xué)器件、光學(xué)探測器、視覺保護(hù)和手性傳感等方面的應(yīng)用。

相關(guān)研究成果以“Multimodal,Convertible,and Chiral Optical Films for Anti-Counterfeiting Labels”為題，于近日發(fā)表在Advanced Functional Materials 上。該工作的第一作者是中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所18T7 組和二十八室博士研究生張福生。上述工作得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所創(chuàng)新基金、興遼英才計劃等項目的支持。

（中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所）