研究人員利用晶體實現(xiàn)了固態(tài)熱化學發(fā)光，發(fā)表在《自然通訊》期刊上的研究結果表明，這種能量-熱量傳遞的基本過程應用于一種材料，產(chǎn)生光，可以在毫米或厘米大小的純固體材料中實現(xiàn)。

一般來說，化學發(fā)光反應只有在溶液中才可能發(fā)生(例如，發(fā)光棒發(fā)光的過程)，在這種情況下，兩種化學物質(zhì)很容易發(fā)生反應，從而產(chǎn)生可見光。然而，這并沒有在大塊固體中得到報道。為了探索這一過程在純固態(tài)下是否也適用，研究人員制備了幾種有機過氧化物，并生長出厘米大小的晶體——這是一項具有挑戰(zhàn)性的任務，因為這些化合物通常被認為是非常不穩(wěn)定的。

博科園-科學科普：當熱作用于晶體時，分子分解并產(chǎn)生從紅色到藍色到綠色的光，這取決于化學成分。紐約大學阿布扎比分校Naumov研究組的博士后，首席研究員Stefan Schramm博士說：我們的發(fā)現(xiàn)為化學發(fā)光研究開辟了一個未被探索的方向，可能在材料研究和生命科學中都有應用，對這種形式的能量轉換提供了全新見解，它有潛力用于開發(fā)新的太陽能收集技術或監(jiān)測聚合物工業(yè)中的引發(fā)劑。紐約大學阿布扎比化學副教授和博士研究的主管Pan?e Naumov說：

第一個觀察熱直接轉換成光的散裝材料，進行工作超過兩年，需要建設一個新顯微鏡和其他特殊儀器非常敏感。它不僅展示了對化學和物理都很重要的能量轉換基本原理，而且為光電子和傳感技術的應用奠定了基礎?；瘜W發(fā)光是一種將儲存在基態(tài)反應物化學鍵內(nèi)能量通過高能激發(fā)態(tài)中間體轉化為光的過程，在溶液中已知，但在宏觀晶體固體中尚未發(fā)現(xiàn)。通過檢測厘米大小有機過氧化物晶體的熱誘導化學發(fā)光，證明了熱通過大塊晶體的熱化學發(fā)光直接轉化為光。

加熱氫過氧化lophine ~ 115°C的晶體導致的藍綠色光探測發(fā)射最大值530納米化學發(fā)光量子產(chǎn)率較低[(2.1±0.1)×10 - 7 E mol-1結果)。固體和溶液中熱化學發(fā)光的光譜比較表明，過氧化洛芬固體熱化學發(fā)光是由脫質(zhì)子洛芬的發(fā)射引起。通過選擇1,2-二氧基戊烷、過氧化氫內(nèi)過氧化物和過氧化芳基，還確定了晶體過氧化物熱化學發(fā)光是常見的，發(fā)出光的顏色從藍色到綠色到紅色不等。

博科園-科學科普｜研究/來自: ?紐約大學

參考期刊文獻:《Nature Communications》

DOI: 10.1038/s41467-019-08816-8

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