东京理工大学 掺银复合物的晶体在紫外光下显示出明亮的红色光致发光，而未掺杂结构的晶体不发光
这表明银在改变络合物结构以引起光致发光中的作用
信用:东京工业大学山本木井隆 东京理工大学的科学家发现，一种掺银的硫代铂纳米金属复合物显示出比原始铂复合物大18倍的光致发光
在他们最近的论文中，他们提供了对此原因的见解，为创造高效无毒和生物相容的生物成像化合物开辟了一条新途径
我们大多数人都遇到过这样或那样的发光现象，无论是夜晚的萤火虫还是海洋中的浮游生物，甚至是集市上的荧光棒
虽然发光本身是一种奇妙的现象，但由于更具体的原因，它对科学家有更大的吸引力，例如它能够使光敏生物样品在显微镜下黑暗中发光
最近，金属纳米团簇——尺寸在几纳米范围内的非常小的粒子——作为有前途的用于生物成像的光子体积材料，受到了生物化学家的相当多的关注，因为与现有的有机染料或半导体纳米粒子相比，它们具有便于渗透到各种器官的尺寸、无毒和生物相容性
然而，有一个根本问题阻碍了它们的广泛使用:光致发光非常低且寿命很短
日本东京理工大学的一组科学家认为，这可能是因为对这些粒子光致发光行为背后的机制仍知之甚少
在他们发表在Angewandte Chemie的最新论文中，由教授领导的团队
Takane Imaoka，报道了他们的发现，即在铂硫代酸盐络合物中掺入银会使光致发光增加18倍！他们还通过研究掺银硫代铂络合物中的原子来探究原因
理论计算证明了银离子如何很好地嵌入铂硫代酸酯环的孔中，从而显著地稳定了处于通电状态的结构
当银离子不存在于环中时，该结构在通电时会发生相当大的变形
信用:东京工业大学的Imaoka Takane和Yamamoto Kimi hisa 他们对该结构的x光晶体学观察表明，银离子位于冕状铂复合环的中心
进一步的观察表明，当该结构处于其晶体形式或当其在有机溶剂中的溶液被超冷却至77 K或-196时，在紫外辐射下的光致发光是高的
15摄氏度
教授
Imaoka提出了这些观察提出的问题:“这些光致发光增加的一个原因是在这些条件下环部分的成分的热运动被抑制了
但是结构起什么作用，前沿分子轨道和这种增加有什么关系吗？" 为了找到答案，该团队进行了密度泛函理论计算
这些计算让他们对基于分子轨道的能量状态和几何形状——结构中电子运动的范围——的复合物的结构有了一个概念
他们发现，当通电时，如紫外线照射，银离子保持结构稳定，导致良好的光致发光；这与单独的环结构不同，环结构在激发时会变得高度扭曲
“这可能是因为银离子的大小和铂硫代酸酯环的空穴很匹配，轨道排列很好，”教授说
Imaoka解释说
“任何扭曲都会引起能量上不利的排斥
银离子作为模板来维持皇冠状配合物的高度有序结构，从而极大地增强了它的磷光
" 科学家们还进行了光物理研究，取得了令人鼓舞的结果
银掺杂结构比非掺杂结构经历更少的非辐射衰减
这些发现与另一项关于棒状银离子掺杂金络合物的研究结果相一致
“如果这项研究和以前的类似研究之间存在明显的相关性，那么银离子稳定这些结构中较低能量未占据分子轨道的能力可能是设计光致发光金属纳米簇的新关键
每个团簇特有的前沿分子轨道的细节可能有助于预测金属团簇的理想结构，或许也为未来开发新型高效的金属团簇铺平了道路
Imaoka评论，对他的工作感到兴奋
如果只需要一个原子就能有所作为，谁不会呢？
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