北京师范大学化学学院
     
 
杨清正老师Angew. Chem. Int. Ed. 论文介绍

发布时间: 2016-01-27  浏览次数:

光捕获体系是光合作用体系的重要组成部分,它是由大量的天线分子通过有序的组装构成。光合作用起始于光捕获体系中天线分子对光子的吸收,并通过能量迁移或能量传递传高效的将激发能传给反应中心的能量受体分子,诱导一系列的氧化还原反应。天线分子对光子的捕获是将太阳能高效地转化为化学能的基础,因此如何实现高效的光捕获始终是光合作用人工模拟研究中的核心问题之一。在过去几十年,化学家为构筑高效的光捕获体系开展了大量的研究工作,包括利用共价合成以及非共价组装的方法构筑人工光捕获体系。尽管这些方法已经取得了显著的成就,但是它们的光捕获效率仍然远远低于天然光捕获体系。


 

最近,我们构筑了基于有机纳米晶的光捕获体系,实现了对光的高效捕获。虽然有机纳米晶在光电信息材料、发光材料及生物成像等诸多领域有着广泛的应用,但是利用有机染料的纳米晶构建光捕获体系未见文献报道。我们以β-二酮氟化硼染料作为能量给体和受体,通过它们的共组装形成有机纳米晶,由于纳米晶中染料分子相互靠近,组装高度有序,使得能量传递可以高效进行。在能量给体受体的比例高达到10001时,能量传递效率仍可达到95%。基于纳米晶的光捕获体系制备简单,光捕获性能优异,为系统研究光捕获体系中的光物理过程提供了物质基础。相关结果已经发表于Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002/anie.201510503,并被选为VIP文章。

相关研究工作得到了国家科技部973计划、国家自然科学基金委、中央高校基本科研业务费专项资金等的大力支持。

 


 
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