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科研成果

我校陆为课题组在顶级化学期刊Angew. Chem. Int. Ed.发表最新研究成果

发布日期:2017-02-22 15:08:51

          近日,我校化学系副教授陆为课题组发现了含氧二甲基亚砜介质中磷光化合物光照活化的方法,为使用非接触方式操作磷光化合物提供了新的思路。研究成果发表在顶级化学期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)。

          在含氧溶液中,长寿命磷光化合物的光激发三重态很容易被分子氧猝灭,而基态氧吸收能量变成激发态,激发态氧失活又回到基态,进入下一轮循环。因此在有氧气存在的情况下,很难观察到它们的磷光。要在溶液中表征化合物的磷光及其相关性质,比如磷光光谱、磷光寿命以及磷光量子产率等,首先要排除氧气的影响。传统除氧的方法主要有低温冷冻——抽真空和用惰性气体置换空气,方法虽然很简单,但操作起来却很繁琐。并且,环境中的氧气无处不在,若以传统方法除氧,势必给磷光化合物的实际应用带来了困难,若能很方便地排除氧气的影响,这将给实际应用带来很大的便利。


陆为课题组合影

          陆为课题组在研究一系列磷光金(I)芳炔化合物的过程中发现,在选定波长照射下,这些化合物的空气饱和二甲基亚砜溶液有一个逐渐照亮的过程,即光活化磷光发射,而研究表明在金(I)化合物能够被溶解的水、甲醇、二甲基甲酰胺或是乙二醇溶液中却没有观察到相同的现象。通过对比光谱发现,光照除氧的效果比惰性气体鼓泡除氧还要好。即使经过长时间的强光照射,金(I)化合物在二甲基亚砜溶液中也能保持相对稳定。

          若把二甲基亚砜溶液制备成凝胶,可以很方便的在上面“光刻”各种图案或文字,然后可以通过加热——冷却的方式把图案或文字擦洗掉。重复这一流程可以方便地在凝胶上实现“书写——阅读——擦除”的循环。核磁共振氢谱研究表明,在二甲基亚砜溶液中可以观察到这样一种现象,是因为光照过程中敏化产生的激发态单重态氧氧化二甲基亚砜生成了二甲基砜,从而在局部微环境消除了分子氧的存在,磷光三重激发态得以活化。相较于传统的除氧方法,光照除氧简单方便,并且效果好,若其他化合物的二甲基亚砜溶液或还有类似溶剂也有相同的效果,那么该方法将会有较为广泛的实际应用。

          这一研究工作主要由陆为课题组万仕刚博士在南方科技大学完成,并于近日发表在化学期刊Angew. Chem. Int. Ed.上:

Shigang Wan and Wei Lu,* Reversible Photoactivated Phosphorescence of Gold(I) Arylethynyl Complexes in Aerated DMSO Solutions and Gels, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1784–1788.

论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201610762/full