近日，鄭州大學河南先進技術研究院，在揭示分子“暗態(tài)”超快光物理研究中取得新進展。相關成果以“Molecular Triplet Generation Enabled by Adjacent Metal Nanoparticles”為題發(fā)表在國際權威期刊《Journal of the American Chemical Society》上。論文共同通訊作者為鄭州大學陳宗威和郭豐啟兩位老師，以及大連化物所的吳凱豐研究員，鄭州大學河南先進技術研究院為第一完成單位。

分子自旋三重態(tài)的產生是材料、光化學和光物理交叉領域的一個重要研究課題。由于分子無法在自旋為零的基態(tài)與自旋為一的三重激發(fā)態(tài)之間進行直接的光學躍遷，因此分子三重態(tài)通常也被稱為“暗態(tài)”。

在該項研究中，研究人員創(chuàng)新性的采用金屬銀納米顆粒取代傳統(tǒng)的貴金屬有機配合物和半導體納米晶體，探索金屬納米顆粒敏化分子三重態(tài)的可能性。超快瞬態(tài)吸收光譜顯示，由于銀納米顆粒超快的熱電子活化過程，金屬納米顆粒到分子的電荷/能量轉移效率非常低；反之，光激發(fā)分子可以促使分子到金屬納米顆粒有效的電荷轉移并借助金屬納米顆粒超快的電子自旋翻轉，最終生成分子的三重態(tài)。該工作通過對雜化材料體系的精準設計和超快瞬態(tài)吸收光譜的深入解析，揭示了金屬納米顆粒敏化分子三重態(tài)的原理，為這類雜化材料在光動力治療和光催化等領域的應用奠定了基礎。

該項研究工作得到了國家自然科學基金和鄭州大學“求是”計劃科研啟動經費的支持。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05364