邹勃教授科研团队在压致荧光增强的研究方面取得突破

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日前，吉林大学超硬材料国家重点实验室邹勃教授科研团队在压致荧光增强的研究方面取得突破，该成果以“Pressure-Induced Large Emission Enhancements of Cadmium Selenide Nanocrystal”为题，于9月28日在线发表在Journal of the American Chemical Society（《美国化学会志》）杂志上。

发光半导体纳米晶在LED、生物标记和激光器件等领域具有重要的应用前景，而荧光强度和发射波长是评估光电器件性能好坏的关键参量。CdSe纳米晶由于其窄的发射带宽和强的量子尺寸效应而受到了广泛关注。人们也一直在致力于解决如何增强不同发射波长的CdSe量子点荧光强度的难题。尽管一些方法已有报道，如通过无机壳层的表面钝化、建立低温环境抑制非辐射跃迁、引入阳离子无序等。然而，传统的方法中，CdSe量子点荧光强度的增强幅度仍十分有限，且很少有关于蓝光增强的报道。压力作为独立于温度和化学组分的热力学参量，可以有效地改变材料的电子结构和物理化学行为，对于研究材料的结构–性能关系具有重要的意义。通常情况，高压下荧光纳米材料都面临着一个棘手问题：即荧光强度会随着压力的升高而迅速衰减直至完全猝灭，极大程度地制约了其作为光学相关的压力传感器的潜在应用。如何提高高压下纳米材料的荧光效率，仍面临着一定的机遇和挑战。针对纳米材料压致荧光增强关键科学问题，邹勃教授课题组提出了通过压力效应钝化表面缺陷、抑制非辐射跃迁的学术思路，设计了一类尺寸可控的油酸包覆CdSe量子点，发现压力可以有效地改变界面能级结构，促进表面配体与CdSe的相互作用，增加Hirshfeld电荷转移，从而实现了CdSe量子点的荧光大幅度增强近一个数量级。与此同时，CdSe量子点的发射波长在高压下连续蓝移，从而获得了高效率的蓝光CdSe量子点，该工作进一步丰富了CdSe纳米材料在极端压缩条件下的结构和性质演变行为，有助于深入了解纳米材料在高压下的构效关系和物理化学机制，为寻找和设计新型高效荧光半导体纳米材料提供了新思路。

该论文第一作者为吉林大学超硬材料国家重点实验室肖冠军副教授，通讯作者为邹勃教授。该工作是由吉林大学科研团队与西北大学王英楠教授、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所刘雷研究员、英国剑桥大学Simon A. T. Redfern教授和上海高压科学与技术先进研究中心冯晓蕾博士共同合作下完成的，得到了科技部重点专项、国家杰出青年基金、教育部“长江学者”奖励计划和吉林省长白山学者特聘教授等基金的资助。

论文全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b09416