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        新技術(shù)

        2022-07-21 03:29:16
        稀土信息 2022年6期
        關(guān)鍵詞:手性防偽湖州

        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(jí)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(dòng)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(shí)際應(yīng)用。針對(duì)該問題,國內(nèi)外學(xué)者報(bào)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(shí)現(xiàn)具有實(shí)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(jì)一種與激發(fā)波長有關(guān)的策略,從理論和實(shí)驗(yàn)上證實(shí)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(duì)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(shí)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(dòng)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(duì)設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)于市場(chǎng)的穩(wěn)定、醫(yī)療健康和社會(huì)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(diǎn)、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(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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(shí)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(shí),該材料還具有強(qiáng)CPL發(fā)射(不對(duì)稱因子高達(dá)-0.36)、高絕對(duì)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(dòng)CNC 光子材料在手性光學(xué)器件、光學(xué)探測(cè)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(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

        (中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所)

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