质子穿梭能量转移将改变整个能源材料行业

电子与质子的运动在生命系统与工程材料中常常协同运作。最熟悉的例子是“质子耦合电子转移(PCET)”——它在生物能量学、细胞呼吸、光合作用与固氮中扮演核心角色,也影响了众多用于能量转换与存储的人工材料的设计。在此基础上,中科院大连化学物理研究所吴凯丰教授团队报告了一种此前未知的新机制。该团队在《自然·材料》(Nature Materials)发表的研究,提出并证实了“质子穿梭辅助三重态能量转移(PS-TET)”。三重态能量转移是天然与合成体系中搬运能量的重要通道,但其运作方式不同于单重态能量转移;理解质子运动如何影响这一过程,将为在先进材料中控制能量流打开新路径。实验观察到,能量从基于 ZnSe 的胶体量子点(QDs)转移到附着其表面的酚-吡啶二元受体。当 ZnSe 量子点吸收光进入激发态后,空穴从 ZnSe 移至苯酚,同时质子从苯酚跳到吡啶;接着电子从 ZnSe 转移到苯氧自由基,质子又从吡啶鎓移回原处。这些环环相扣的步骤,整体......阅读全文

质子穿梭能量转移将改变整个能源材料行业

电子与质子的运动在生命系统与工程材料中常常协同运作。最熟悉的例子是“质子耦合电子转移(PCET)”——它在生物能量学、细胞呼吸、光合作用与固氮中扮演核心角色,也影响了众多用于能量转换与存储的人工材料的设计。在此基础上,中科院大连化学物理研究所吴凯丰教授团队报告了一种此前未知的新机制。该团队在《自然·

揭示量子点能量转移光催化新机制

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能量转移与光催化研究中取得新进展。团队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,并且获得了较高的量子效率和转化率。相关研究成果发表在《德国应用化学》,并受到三位审稿人的一致高度评价,被期刊选为VIP(Ver

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

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

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

新颖的结构实现发射光能高于激发材料的光

  加利福尼亚大学河边分校和德克萨斯大学奥斯汀分校的材料科学家证明,使用硅纳米晶体和特殊的有机分子精心设计的结构,可以实现发射光能高于激发材料的光。  这一结果发表在《Nature Chemistry》杂志上,使科学家们距离开发针对癌症的微创光动力疗法更近了一步。这一进展还可能催生用于太阳能转换,量

中科院大连化物所揭示量子点能量转移光催化新机制

  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能量转移与光催化研究中取得新进展。团队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,并且获得了较高的量子效率和转化率。相关研究成果发表在《德国应用化学》,并受到三位审稿人的一致高度评价,被期刊选为VIP(Very

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

大连化物所实现高效分子三线态敏化和湮灭的光子上转换

  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,通过同时调控无机半导体纳米晶的波函数分布和表面受体分子的构型,采用时间分辨光谱,观测到无机/有机界面三线态能量转移中的“Through-space”与“Through-bond”机制,并基于此实现高效的分子三线态敏化和三

荧光共振能量转移(FRET)

一、活细胞研究遇到的问题:蛋白质或其他分子在活细胞内互相结合的时间和地点是了解它们功能的关键问题。要回答这一问题,需将蛋白质标上不同的荧光团。但是,光学显微镜的分辨率将蛋白质检测精度限制在大约0.2μm左右。要研究蛋白质成分的相互物理作用,需要高的分辨率。二、什么是FRET?FRET就是采用非放射方

大连化物所纳米晶三线态能量转移动力学研究取得新进展

  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基于量子限域的CsPbBr3纳米晶与多环芳烃分子构建模型异质结,并结合稳态和飞秒瞬态光谱,揭示了该体系内纳米晶量子限域效应主导的三线态能量转移动力学过程,清晰地展示了转移速率对纳米晶载流子表面概率密度的线性依赖关系。相关成

纳米晶三线态能量转移动力学研究取得新进展

   近日,中科院大连化物所光电材料动力学吴凯丰研究员团队基于量子限域的CsPbBr3纳米晶与多环芳烃分子构建模型异质结,并结合稳态和飞秒瞬态光谱,揭示了该体系内纳米晶量子限域效应主导的三线态能量转移动力学过程,清晰地展示了转移速率对纳米晶载流子表面概率密度的线性依赖关系。相关成果发表于《美国化学会

新型固态材料正成为将阳光转化为高能紫外光的新风口

想象把两杯温水倒在一起,却得到一杯开水。日常生活中这不可能发生,但在量子层面,类似现象却可以实现:多个低能光子可以合并成一个高能光子。日本九州大学的研究人员最新开发出一种固态分子材料,能够在普通户外阳光下将可见光转化为紫外光,效率达到1.9%。这项发表于《自然·通讯》的研究,是分子自组装和光子上转换

中国科大实现分子间相干偶极耦合的实空间直接观察

  最近,中国科学技术大学单分子科学团队教授董振超研究小组利用纳腔等离激元增强的亚纳米空间分辨的电致发光技术,在国际上首次实现在单分子水平上对分子间偶极耦合的直接成像观察,从实空间上展示了分子间能量转移的相干特征。该研究成果发表在3月31日的《自然》上。课题组的张杨、骆阳、张尧为论文的共同第一作者。

测量生物发光共振能量转移

fff简介分子之间的能量转移大多是由辐射导致的。然而当不同荧光物质非常靠近时(

荧光共振能量转移发生条件

能量供给体-接受体(D–A)对之间发生有效能量转移的条件是苛刻的,主要包括:(1)能量供体的发射光谱与能量受体的吸收光谱必须重叠;(2)能量供体与能量受体的荧光生色团必须以适当的方式排列;(3)能量供体、能量受体之间必须足够接近,这样发生能量转移的几率才会高。此外,对于合适的供体、受体分子在量子产率

荧光共振能量转移的简介

  当一个荧光分子(又称为供体分子)的荧光光谱与另一个荧光分子(又称为受体分子) 的激发光谱相重叠时, 供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光, 同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减。FRET 程度与供、受体分子的空间距离紧密相关, 一般为7~10 nm 时即可发生FRET; 随着距离延长, FRE

荧光共振能量转移的特点

当一个荧光分子(又称为供体分子)的荧光光谱与另一个荧光分子(又称为受体分子) 的激发光谱相重叠时, 供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光, 同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减。FRET 程度与供、受体分子的空间距离紧密相关, 一般为7~10 nm 时即可发生FRET; 随着距离延长, FRET呈

荧光共振能量转移发生原理

荧光共振能量转移是指在两个不同的荧光基团中,如果一个荧光基团(供体 Donor)的发射光谱与另一个基团(受体 Acceptor)的吸收光谱有一定的重叠,当这两个荧光基团间的距离合适时(一般小于100Å),就可观察到荧光能量由供体向受体转移的现象,即以前一种基团的激发波长激发时,可观察到后一个基团发射

测量生物发光共振能量转移

fff简介分子之间的能量转移大多是由辐射导致的。然而当不同荧光物质非常靠近时(

何为荧光共振能量转移技术

一、FRET技术基本原理荧光共振能量转移是指两个荧光发色基团在足够靠近时,当供体分子吸收一定频率的光子后被激发到更高的电子能态,在该电子回到基态前,通过偶极子相互作用,实现了能量向邻近的受体分子转移(即发生能量共振转移)。FRET是一种非辐射能量跃迁,通过分子间的电偶极相互作用,将供体激发态能量转移

大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象

  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在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。  在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导

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  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在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。  在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导

主客体室温磷光新型发光机制研究获新进展

近日,广东工业大学物理与光电工程学院教授党丽/李明德团队联合轻工化工学院教授籍少敏团队在主客体室温磷光新型发光机制研究中取得重要进展。相关成果发表于《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition),并被编辑选为热点论文,凸显了该成果在当前备受关注的超

质子自旋耦合的原因

在外磁场的作用下,质子是会自旋的,自旋的质子会产生一个小的磁矩,通过成键价电子的传递,对邻近的质子产生影响。质子的自旋有两种取向,假如外界磁场感应强度为自旋时与外磁场取顺向排列的质子,使受它作用的邻近质子感受到的总磁感应 强度为B0+B',自旋时与外磁场取逆向排列的质子,使邻近的质子感受到的

什么是能量转换

能量的存在有很多种形式:动能,内能,势能,等等当能量从一种形式变成另一种形式时,我们说能量发生了转换。譬如球从高处落下,球静止于高空时,具有重力势能,落下的过程中,重力势能减少,动能增加,我们说这是重力势能转化为动能。又如双手摩擦,会发热。我们手的机械能转化为内能。能量转换包括两种:转化和转移。如两

什么是能量转换

能量的存在有很多种形式:动能,内能,势能,等等当能量从一种形式变成另一种形式时,我们说能量发生了转换。譬如球从高处落下,球静止于高空时,具有重力势能,落下的过程中,重力势能减少,动能增加,我们说这是重力势能转化为动能。又如双手摩擦,会发热。我们手的机械能转化为内能。能量转换包括两种:转化和转移。如两

研究实现高效荧光/磷光混合型白光发射

近日,吉林大学邹勃教授团队杨新一教授课题组与北京高压科学中心研究员郑海燕和研究员李阔、国家脉冲强磁场科学中心韩一波教授、日本大强度质子加速器设施—“J-PARC”研究员Takanori Hattori、吉林大学朱品文教授、刘兆东教授和杨兵教授、中国工程物理研究院副研究员房雷鸣等人合作,利用压强处理工

研究实现高效荧光/磷光混合型白光发射

近日,吉林大学邹勃教授团队杨新一教授课题组与北京高压科学中心研究员郑海燕和研究员李阔、国家脉冲强磁场科学中心韩一波教授、日本大强度质子加速器设施—“J-PARC”研究员Takanori Hattori、吉林大学朱品文教授、刘兆东教授和杨兵教授、中国工程物理研究院副研究员房雷鸣等人合作,利用压强处理工

荧光共振能量转移的发生原理

  荧光共振能量转移是指在两个不同的荧光基团中,如果一个荧光基团(供体 Donor)的发射光谱与另一个基团(受体 Acceptor)的吸收光谱有一定的重叠,当这两个荧光基团间的距离合适时(一般小于100Å),就可观察到荧光能量由供体向受体转移的现象,即以前一种基团的激发波长激发时,可观察到后一个基团