楊清正老師Angew. Chem. Int. Ed. 論文介紹
光捕獲體系是光合作用體系的重要組成部分，它是由大量的天線分子通過有序的組裝構(gòu)成。光合作用起始于光捕獲體系中天線分子對光子的吸收，并通過能量遷移或能量傳遞傳高效的將激發(fā)能傳給反應(yīng)中心的能量受體分子，誘導(dǎo)一系列的氧化還原反應(yīng)。天線分子對光子的捕獲是將太陽能高效地轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的基礎(chǔ)，因此如何實現(xiàn)高效的光捕獲始終是光合作用人工模擬研究中的核心問題之一。在過去幾十年，化學(xué)家為構(gòu)筑高效的光捕獲體系開展了大量的研究工作，包括利用共價合成以及非共價組裝的方法構(gòu)筑人工光捕獲體系。盡管這些方法已經(jīng)取得了顯著的成就，但是它們的光捕獲效率仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于天然光捕獲體系。
最近，我們構(gòu)筑了基于有機(jī)納米晶的光捕獲體系，實現(xiàn)了對光的高效捕獲。雖然有機(jī)納米晶在光電信息材料、發(fā)光材料及生物成像等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但是利用有機(jī)染料的納米晶構(gòu)建光捕獲體系未見文獻(xiàn)報道。我們以β-二酮氟化硼染料作為能量給體和受體，通過它們的共組裝形成有機(jī)納米晶，由于納米晶中染料分子相互靠近，組裝高度有序，使得能量傳遞可以高效進(jìn)行。在能量給體受體的比例高達(dá)到1000：1時，能量傳遞效率仍可達(dá)到95%。基于納米晶的光捕獲體系制備簡單，光捕獲性能優(yōu)異，為系統(tǒng)研究光捕獲體系中的光物理過程提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。相關(guān)結(jié)果已經(jīng)發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002/anie.201510503，并被選為VIP文章。
相關(guān)研究工作得到了國家科技部973計劃、國家自然科學(xué)基金委、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項資金等的大力支持。
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