发布时间:2017-09-25 09:56 原文链接: 唐本忠团队研究聚集诱导发光提高发光效率

  光在人类生活和文明进程中不可或缺,近代光学研究的重大进展多与发光材料有关,然而传统有机发光材料的设计与应用面临聚集导致发光猝灭(ACQ)的制约,ACQ也是有机发光材料应用的“阿喀硫斯之踵”。尽管研究人员采用了化学、物理或工程的方法来抑制分子的聚集拟降低发光猝灭效应,但效果并不理想。从焓熵角度看,分子在固态下聚集是一个不可抗拒的自发过程,刻意地抑制分子聚集并不能从根本上解决这个问题。

  2001年,香港科技大学讲座教授、中科院院士唐本忠团队根据观察到一些有机分子在溶液中不发光但聚集后发光显著增强的现象创造性地提出了聚集诱导发光(AIE)这一光物理领域的新概念,从根本上解决了有机发光分子的ACQ问题,克服了“三个和尚没水喝”的窘境。AIE使人们突破传统观念的束缚,从堵变疏来提高有机分子固态发光效率,促使人们重新思考和认识经典的光学定律和跃迁过程。

  唐本忠团队在实验数据和理论模拟的基础上,提出了分子内运动受限(RIM)的聚集诱导发光工作机制,AIE领域的品牌分子四苯乙烯(TPE)正是在此机理指导下开发的。同时,以RIM机理为基础,唐本忠团队提出了用AIE基元改造传统ACQ分子的策略,极大地丰富了固态高效发光材料的种类。随着研究的深入,提出了结晶诱导发光的AIE衍生概念,并发展了结晶诱导的纯有机高效室温磷光体系。在大量AIE材料体系制备的基础上,实现了其在高效光电转化器件、高灵敏传感器和智能响应体系以及高分辨特异性成像和精准医疗等领域的高技术应用,并展示了其显著优于传统有机发光材料的工作特性。

  目前,世界上60多个国家/地区的1100多个单位的科学家在从事AIE相关的研究,发表论文数和引文数均呈指数增长。AIE已被纳入国内外本科生实验教学,2013年和2015年汤森路透将AIE分别列为化学和材料研究前沿的第三位和第二位。2016年《自然》一篇新闻深度分析文章将AIE点列为支撑纳米光革命的四大纳米材料之一,且是其中唯一一个由我国科学家原创的新材料体系。

聚集诱导发光材料的高技术应用示例

相关文章

唐本忠院士:几乎没有任何研究课题会完全按照预期发展

今年是中科院院士唐本忠及其同事提出聚集诱导发光(AIE)概念20周年。2001年,唐本忠团队偶然观察到了这一有悖常理的光物理现象,从而在发光材料研究领域取得了重大原创突破。2016年,Nature将A......

唐本忠院士:几乎没有任何研究课题会完全按照预期发展

今年是中科院院士唐本忠及其同事提出聚集诱导发光(AIE)概念20周年。2001年,唐本忠团队偶然观察到了这一有悖常理的光物理现象,从而在发光材料研究领域取得了重大原创突破。2016年,Nature将A......

Small:分子工程助力高性能AIE光敏剂实现多模态光诊疗

光疗诊断学作为一种新兴的集光诊断成像和治疗功能于一体的癌症治疗方式,近年来在基础研究和临床应用方面受到了广泛关注。在多种癌症诊断成像技术中,荧光成像(FLI)由于其侵袭性小、灵敏度高、时空分辨率高等优......

AIE人工抗原呈递系统研究获进展

近日,中国科学院深圳先进技术研究院/深圳理工大学医药所纳米医疗技术研究中心研究员蔡林涛团队与中科院院士、香港科技大学/香港中文大学(深圳)唐本忠团队合作,在“新型智能仿生聚集态纳米诊疗系统”研究中获得......

唐本忠谈AIE突破性发现:没有任何研究完全按预期发展

今年是中科院院士唐本忠及其同事提出聚集诱导发光(AIE)概念20周年。2001年,唐本忠团队偶然观察到了这一有悖常理的光物理现象,从而在发光材料研究领域取得了重大原创突破。2016年,Nature将A......

唐本忠谈AIE突破性发现:没有任何研究完全按预期发展

今年是中科院院士唐本忠及其同事提出聚集诱导发光(AIE)概念20周年。2001年,唐本忠团队偶然观察到了这一有悖常理的光物理现象,从而在发光材料研究领域取得了重大原创突破。2016年,Nature将A......

唐本忠谈AIE:没有任何研究完全按预期发展

今年是中科院院士唐本忠及其同事提出聚集诱导发光(AIE)概念20周年。2001年,唐本忠团队偶然观察到了这一有悖常理的光物理现象,从而在发光材料研究领域取得了重大原创突破。2016年,Nature将A......

我国学者在三种发光机制研究中获得进展

近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员伍志鲲课题组与多个课题组合作,在发光机制研究中取得进展。团簇间距离相关的激发电子非辐射转移机制,能够解释晶体诱导发光减弱现象、聚集诱导发光淬灭(A......

唐本忠团队构建了具有可逆融合分裂行为的人工外泌体

外泌体(exosome),是细胞外囊泡(EV)的一种主要类型,是直径为30至150nm的纳米大小的膜结构,大多数细胞都会分泌外泌体。许多研究表明,外泌体通过转移不同的货物(包括蛋白质、DNA、miRN......

李峰团队发展新型蛋白质AIE纳米点光学探针制备方法

2001年,香港科技大学教授唐本忠团队发现了一种与传统聚集淬灭相反的现象,称为聚集诱导发光(aggregation-inducedemission,AIE)现象,其主要原理是由于分子内运动受到限制,导......