【JACS】从18%到50%，通过加入配体，大幅度提升材料的量子产率

总结

本文报道了一种有效的方法，通过非共价相互作用增强金属纳米簇Au42的近红外光学发射量，提高了其在溶液中的量子产率至50%，在薄膜中更是提升至75%，为开发高效的近红外发射材料提供了重要的指导。

摘要

Lianshun Luo及其同事们在最新的研究中，通过将非共价分子铰链N,N-二甲基苄胺（DMBA）添加到金属纳米簇Au42(PET)32中，成功地抑制了表面金属-硫铰链的运动，从而显著提高了Au42在去氧化条件下的近红外光纤发射量。这一发现是在室温下，通过使用非共价相互作用策略，将Au42的光纤量子产率从18%提高到了50%。此外，当将Au42纳米簇嵌入到含有铰链分子的多氯乙烯胶薄膜中时，光纤量子产率进一步提升至75%。研究人员还通过冷却光纤测量发现，DMBA分子能够有效地抑制与Au-S铰链相关的振动，并增强放射性衰减，这两者都有助于增强发射强度。这些成果不仅提供了关于如何有理设计近红外发射器的重要见解，而且还推动了金属纳米簇在多种应用中的潜在用途。

细节

温度对量子产率的影响

研究者们研究了金纳米团簇Au42和Au42/DMBA在不同温度下的光致发光特性。通过在2-甲氧基四氢呋喃溶液中进行实验，他们观察到随着温度从298 K降至80 K，这些纳米团簇的光致发光量子产率有所变化。实验中使用了特定的激发波长和狭缝宽度来测量PL光谱。结果显示，Au42和Au42/DMBA的荧光量子产率随温度降低而变化，辐射和非辐射速率也随温度变化。通过归一化荧光强度和荧光峰宽的数据拟合，研究者们分析了荧光特性如何随温度变化。

不同小分子对量子产率的影响

参考文献

Luo, L.; Liu, Z.; Mazumder, A.; Jin, R. Raising Near-Infrared Photoluminescence Quantum Yield of Au 42 Quantum Rod to 50% in Solutions and 75% in Films. J. Am. Chem. Soc. 2024, jacs.4c11703. https://doi.org/10.1021/jacs.4c11703.