量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成新机制
近日，大连化物所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学应用领域研究中取得新进展，揭示了一种量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成的新机制，并探索了该机制的重要应用。 传统意义上，自旋相关的量子现象研究是物理学的范畴，但近年来化学家合成的各类材料也在相关领域开始备受关注，其中就包括半导体胶体纳米晶（或称量子点）和金属卤化物钙钛矿等。这些材料合成工艺简单、物理化学性质易调谐，有望为自旋电子学和量子信息科技的发展注入新生力量。然而，近期研究工作都表明，目前这些材料的自旋驰豫寿命较短（一般为皮秒量级），其应用仍面临诸多挑战。 面对上述挑战，吴凯丰团队另辟蹊径，提出这种快速的自旋驰豫可应用于分子光化学领域。在光化学领域中，分子自旋驰豫（称为系间窜跃）产生的三线态具有诸多应用前景。团队前期基于光激发量子点，传能至分子三线态，并应用于高效率的光子上转换。本工作中，不同......阅读全文
量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成新机制
近日，大连化物所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学应用领域研究中取得新进展，揭示了一种量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成的新机制，并探索了该机制的重要应用。 传统意义上，自旋相关的量子现象研究是物理学的范畴，但近年来化学家合成的各类材料也
分子荧光分析法基本原理
一. 分子荧光的发生过程（一）分子的激发态——单线激发态和三线激发态 大多数分子含有偶数电子，在基态时，这些电子成对地存在于各个原子或分子轨道中，成对自旋，方向相反，电子净自旋等于零：S=½+(-½)=0，其多重性 M=2S+1=1 (M 为磁量子数)，因此，分子是抗（反）磁性的，其能级不受
我国实现低毒性量子点近红外上转换与太阳光合成
近日，中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学研究中取得新进展，实现了低毒性量子点敏化的近红外光至可见光的上转换，并将该体系与有机光催化融合，实现了高效快速的太阳光合成。红外光到可见光的上转换在能源、医学、国防等诸多领域具有重要意义。例如，对太阳能
我所实现低毒性量子点近红外上转换与太阳光合成
近日，我所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学研究中取得新进展，实现了低毒性量子点敏化的近红外光至可见光的上转换，并将该体系与有机光催化融合，实现了高效快速的太阳光合成。 红外光到可见光的上转换在能源、医学、国防等诸多领域具有重要意义。例如，对太阳能电池而言，上转换
化物所发现植物防晒分子新的激发态超快能量驰豫机理
近日，中国科学院大连化学物理研究所复杂分子体系反应动力学研究组研究员韩克利团队发现了植物防晒分子新的激发态超快能量驰豫机理。 十字花科植物的叶片表面均匀分布着一层反式构型的苹果酸芥子酯类似物，可以将具有破坏性的紫外线能量，在几十个皮秒内通过光致顺反异构转化为无毒无害的热能，同时生成大量顺
荧光和磷光的产生
荧光和磷光的产生涉及光子的吸收和再发射两个过程。 1．激发过程 分子吸收辐射使电子能级从基态跃迁到激发态能级，同时伴随着振动能级和转动能级的跃迁。在分子能级跃迁的过程中，电子的自旋状态也可能发生改变。应用于分析化学中的荧光和磷光物质几乎都含有π→π＊跃迁的吸收过程，它们部含有偶数电子。根据泡里不相容
大连化物所实现低毒性量子点电子转移与能量转移光催化
近日，中科院大连化物所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点电荷/能量转移与光催化研究中取得新进展，实现了一类低毒性量子点作为强还原剂和三线态敏化剂的有机光催化应用。 光诱导电荷/能量转移被广泛应用于各类有机催化反应。常见的光敏剂主要是吸收可见光的有机分子或过渡金属（例如钌
量子点—分子杂化体系的近红外热延迟发光获实现
近日，中科院大连化物所光电材料动力学研究组 (1121组) 吴凯丰研究员与杜骏副研究员团队在量子点—有机分子能量传递机制与应用的研究中取得新进展，采用低毒性的CuInSe2量子点结合并四苯分子，实现了该类杂化体系在近红外波段的热延迟发光。 研究团队前期对量子点—有机分子的三线态能量转移（TET
大连化物所实现量子点—分子杂化的近红外热延迟发光
近日，大连化物所光电材料动力学研究组 (1121组) 吴凯丰研究员与杜骏副研究员团队在量子点—有机分子能量传递机制与应用的研究中取得新进展，采用低毒性的CuInSe2量子点结合并四苯分子，实现了该类杂化体系在近红外波段的热延迟发光。研究团队前期对量子点—有机分子的三线态能量转移（TET）机制研究表明
我所揭示量子点能量转移光催化新机制
近日，我所光电材料动力学研究组 (1121组) 吴凯丰研究员团队在量子点能量转移与光催化研究中取得新进展，揭示了一种基于铅卤钙钛矿量子点三线态传能敏化有机分子异构化及环加成的新路径，获得了较高的量子效率和转化率。 无机量子点到有机分子的三线态传能对基础研究和光化学应用都具有重要意义。从应用角度而
PRL－高鸿钧谢心澄等－单分子自旋态量子调控研究
量子调控研究是国家中长期科技发展战略规划的重要内容。近日，中科院物理所纳米物理与器件实验室高鸿钧研究组与谢心澄研究员及英国利物浦大学Werner A. Hofer教授合作在单分子自旋态的量子调控研究中取得新进展。他们发现在酞菁铁分子Kondo效应中由于分子中心铁原子在金属表面的吸附位置不同对Kond
分子荧光分析法的基本原理
分子荧光的发生主要包括三过程：1、分子的激发；2、分子去活化；3、荧光的发生。分子的激发主要包括单线激发态和三线激发态，大多数分子含有偶数电子，在基态时，这些电子成对地存在于各个原子或分子轨道中，成对自旋，方向相反，电子净自旋等于零：S=½+(-½)=0，其多重性 M=2S+1=1 (M 为磁量子数
中国科大分子体系“光学暗态”超快动力学研究取得进展
日前，中国科学技术大学教授罗毅研究团队的张群教授课题组，在凝聚相分子体系“光学暗态”（自旋禁戒三线态）超快动力学研究方面取得重要进展。 如何有效探测自旋禁戒激发三线态（“光学暗态”）空间的动力学演化，一直是光物理、光化学和光生物研究领域颇为关注的棘手难题。由于存在诸如内转换和分子内振动能量再分
核磁共振波谱仪核磁共振谱仪基本原理
1) 原子核的基本属性a.原子核的质量和所带电荷 ——是原子核的最基本属性。b.原子核的自旋和自旋角动量 ——量子力学中用自旋量子数I描述原子核的运动状态。原子核的自旋运动具有一定的自旋角动量;其自旋角动量也是量子化的,它与自旋量子数 I 间的关系为:各种核的自旋量子数质量数A原子序数Z自旋量子数I
光致发光原理
基本说来，光致发光是分子受光子激发后发生的一种去激发过程。在吸收紫外和可见电磁辐射的过程中，分子受激跃迁到激发电子态。多数分子将通过与其他分子的碰撞，以热的形式散发掉多余的这部分能量；部分分子则以光的形式释放出这部分能量，放射出光的波长不同于所吸收辐射的波长。后一种过程称为光致发光。从本质上讲，光致
核磁共振的基本原理
原子核的自旋核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可 以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况，如下表。分类质量数原子序数自旋量子数INMR信号I偶数偶数0无II偶数奇数1,2,3，…（I为整数）有II
化物所揭示自旋调控的电荷复合路径与动力学
近日，中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队采用飞秒瞬态光谱，首次揭示了基于半导体量子点与有机受体分子构建的无机/有机杂化体系中存在着自旋调控的电荷复合路径和动力学。 无机半导体量子点（QD）与有机分子的杂化体系在光催化、发光器件及三线态敏化等领域具有重要应用前景
核磁共振术语饱和与驰豫
1H的自旋量子数是I=1/2，所以自旋磁量子数m=±1/2，即氢原子核在外磁场中应有两种取向。1H的两种取向代表了两种不同的能级，在磁场中，m=1/2时，E=-μB0，能量较低，m=-1/2时，E=μB0，能量较高，两者的能量差为ΔE=2μB0。式①，式②说明：处于低能级的1H核吸收E射的能量时就能
实验室分析仪器核磁共振谱仪定义、发展及基本原理
核磁共振是指一个射频场引起有磁矩的原子核与外磁场相互作用而产生的磁能之间的跃迁。核磁共振波谱仪是基于核磁矩不等于零的原子核,在静磁场作用下,对稳定频率电磁波的吸收现象来研究物质结构的一种工具。分析工作者从共振峰的数和相对的强度、化学位移和弛豫时间等参数进行物质结构分析。一、核磁共振的定义核磁共振(n
怎么用荧光光谱仪来测磷光
磷光是一种缓慢发光的光致冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或X射线）照射，吸收光能后进入激发态（通常具有和基态不同的自旋多重度），然后缓慢地退激发并发出比入射光的波长长的出射光（通常波长在可见光波段）。当入射光停止后，发光现象持续存在。发出磷光的退激发过程是被量子力学的跃迁选
分子体系“光学暗态”超快动力学研究取得重要进展
日前，中国科学技术大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室罗毅教授研究团队张群教授课题组，在凝聚相分子体系“光学暗态”（自旋禁戒三线态）超快动力学研究方面取得重要进展，相关研究成果发表在《物理化学·化学物理》和《美国化学会志》。 如何有效探测自旋禁戒激发三线态（“光学暗态”）空间
核磁共振饱和与驰豫的概念
1H的自旋量子数是I=1/2，所以自旋磁量子数m=±1/2，即氢原子核在外磁场中应有两种取向。1H的两种取向代表了两种不同的能级，在磁场中，m=1/2时，E=-μB0，能量较低，m=-1/2时，E=μB0，能量较高，两者的能量差为ΔE=2μB0。式①，式②说明：处于低能级的1H核吸收E射的能量时就能
我所揭示吸热电荷分离态介导的三线态能量转移新机制
近日，我所光电材料动力学特区研究组（11T6组）吴凯丰研究员团队在无机/有机界面三线态能量转移动力学研究方面取得新进展，首次提出并在实验上论证了吸热电荷分离态介导的三线态能量转移新机制。 无机纳米晶到有机分子的三线态能量转移（TET）是一个新兴的动力学研究领域，对基础研究和光化学应用都具有重要
科学家通过红外光上转换实现高效的太阳光合成
基于太阳光开展能源转化和工业生产，是解决全球能源危机、助力我国实现“双碳”目标的重要路径之一。太阳光中蕴含着大量的红外光子，这些光子不为人眼所见，且能量较低，通常难以有效转化和利用。胶体量子点是一类溶液法生产的理想捕光材料，它们的吸光范围很容易被拓展至红外波段。同时，吸光后的激发态量子点能够参与丰富
压力诱导自旋态改变及金属间电荷转移研究获进展
过渡金属具有可变的化合价态，价态的改变预示着外层电子结构（包括电子数目、轨道占据等）的变化，从而可引起物质结构与物理性质显著的改变。研究人员通常利用化学掺杂的方法来控制电子的配置情况，从而实现对物理性质的有效调控。然而，化学掺杂不可避免地会引入化学无序与/或相分离，影响材料本征物理性质的研究。相
红外、紫外、核磁和质谱的异同点
四大谱都是有机结构解析中最重要的数据，其中红外和紫外都可以给出基团信息，核磁是给定空间结构的重要信息，质谱给出分子量和元素组成。红外利用红外光谱对物质分子进行的分析和鉴定。将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构
荧光分析法的荧光是如何产生的？
根据波兹曼 （Boltzmann）分布，分子在室温时基本上处于 电子能级的基态。当吸收了紫外-可见光后，基态分子中的电子只能跃迁到激发单重态的各个不同振动-转动能级，根据自旋禁阻选律, 不能直接跃迁到激发三重态的各个振动-转动能级。处于激发态的分子是不稳定的，通常以辐射跃迁和无辐射跃迁等方式释放多余
荧光分析法荧光相关术语概念
根据波兹曼 (Boltzmann)分布,分子在室温时基本上处于 电子能级的基态。当吸收了紫外-可见光后,基态分子中的电子只能跃迁到激发单重态的各个不同振动-转动能级,根据自旋禁阻选律, 不能直接跃迁到激发三重态的各个振动-转动能级。处于激发态的分子是不稳定的,通常以辐射跃迁和无辐射跃迁等方式释放多余
关于荧光分析法的荧光的产生介绍
根据波兹曼 （Boltzmann）分布，分子在室温时基本上处于 电子能级的基态。当吸收了紫外-可见光后，基态分子中的电子只能跃迁到激发单重态的各个不同振动-转动能级，根据自旋禁阻选律, 不能直接跃迁到激发三重态的各个振动-转动能级。 处于激发态的分子是不稳定的，通常以辐射跃迁和无辐射跃迁等方式
研究实现低毒性量子点电子转移与能量转移光催化
近日，中科院大连化学物理研究所研究员吴凯丰团队在量子点电荷/能量转移与光催化研究中取得新进展，实现了一类低毒性量子点作为强还原剂和三线态敏化剂的有机光催化应用。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。 光诱导电荷/能量转移被广泛应用于各类有机催化反应。常见的光敏剂主要是吸收可见光的有机分子或过渡金