近日,我院朱忠洪助理教授在稀土配合物上转换发光领域取得突破性进展。该成果以Aggregation-Induced Upconversion Luminescence of Ultra-High-Brightness Lanthanide Organic Cages X-ray Scintillators为题,发表于化学领域国际顶级学术期刊Angewandte Chemie International Edition (IF = 16.9)。我院朱忠洪助理教授、汪海玲助理教授、广西师范大学邹华红研究员以及广西师范大学梁福沛教授为共同通讯作者,广西大学为该论文的第一单位及第一通讯单位。

目前,稀土配合物分子上转换发光(UCL)体系仍然依赖于氘代溶剂体系,这无疑大大增加了应用成本并极大地限制了应用场景。由于H2O分子结构中-OH对UCL过程的猝灭效应,具有精确结构的稀土配合物通常需要负载到纳米粒子或纳米材料上以隔离水分子,从而实现明显的UCL。

近日,广西大学朱忠洪助理教授团队利用了聚集诱导发光荧光团(AIEgen)作为配体实现了聚集增强由配体三重态介导的协同敏化UCL,显著提升了系列稀土有机笼在非氘代溶剂体系及水系环境中的UCL。具体而言,在聚集态的稀土有机笼(Yb2Eu2(L)4(Phen)4与Yb2Eu2(L)4(S-BI)4)的UCL强度相比于它们的分散态分别增强了3.6倍和14.3倍,量子产率分别提升了3.8倍和19.2倍。此外,AIEgen在水相中的聚集增强天线效应不仅显著提升了稀土有机笼的发光性能,更赋予其对脂滴的特异性靶向光学成像能力。另外,基于配位诱导发光与天线效应的协同作用,稀土有机笼(Eu4(L)4(S-BI)4)闪烁体表现出高达20241 photon/MeV的光产额、27.2 nGy/s的超低检测限(较临床诊断标准5.5 μGy/s降低两个数量级)以及96.8%的辐照稳定性,实现了低剂量X-射线成像。本工作不仅拓展了稀土配合物在光学成像领域的应用,而且为提升多核稀土配合物体系的UCL打开了新视野。
本研究工作得到了国家自然科学基金,广西大学高层次人才引进项目,广西高校中青年教师科研基础能力提升项目以及广西电化学能源材料重点实验室的支持。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202525234
DOI: 10.1002/anie.202525234
一审一校:朱忠洪 汪海玲
二审二校:文欢 李丽敏
三审三校:徐丽 尹诗斌