崔剛龍老師與方維海老師Angew. Chem. Int. Ed.文章介紹 理論計(jì)算揭示了金摻雜銀納米團(tuán)簇發(fā)光增強(qiáng)的物理機(jī)制
貴金屬納米團(tuán)簇在光學(xué)傳感和生物成像等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景，但金或銀納米團(tuán)簇的發(fā)光強(qiáng)度很低，限制其作為熒光納米材料的應(yīng)用。近期的實(shí)驗(yàn)研究偶然發(fā)現(xiàn)，少量金原子摻雜的銀納米團(tuán)簇，其發(fā)光強(qiáng)度戲劇性地提升了幾十到幾百倍。由于其內(nèi)在的微觀本質(zhì)不清楚，限制了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探索和實(shí)際應(yīng)用。
化學(xué)學(xué)院崔剛龍教授、方維海教授和德國科隆大學(xué)Dolg教授合作，在精確的激發(fā)態(tài)電子結(jié)構(gòu)計(jì)算和發(fā)射光譜細(xì)致分析的基礎(chǔ)上，首次揭示了摻雜的金原子的相對(duì)論效應(yīng)以及金-銀的鍵協(xié)極化效應(yīng)調(diào)控了金摻雜銀納米團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)，從而顯著提升納米團(tuán)簇的發(fā)光強(qiáng)度。此外，從理論上預(yù)示了銀納米團(tuán)簇的空間結(jié)構(gòu)隨摻雜金原子數(shù)量的變化規(guī)律。該理論工作為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)制性能優(yōu)異的貴金屬納米發(fā)光材料提供了新思路和新方向。
相關(guān)成果近期發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》，“ The Origin of the Photoluminescence Enhancement of Gold-Doped Silver Nanoclusters: The Importance of Relativistic Effects and Heteronuclear Gold–Silver Bonds”, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 9965-9969。北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院為第一單位，解曉英博士生為該工作的第一作者。該工作得到國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金和科學(xué)中心項(xiàng)目資助。
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