看多光子如何“玩转”压致荧光变色MOF | 中大潘梅教授课题组Angew.
导读
多光子激发荧光（Multi-Photon Excited Fluorescece，MPEF）过程中，材料基态同时吸收两个或更多个高能光子到达激发态，产生能量上转换的荧光发射。而在压致荧光变色（Pressure-Induced Fluorochromism）过程中，发射光能量通过外界压力产生可控响应。那么上述两个过程将在金属-有机框架（MOF）中产生怎样的耦合？
跳转阅读→桌面收藏化学加小程序，想找哪个产品输哪个
近日，中山大学化学学院潘梅教授课题组，利用四苯乙烯骨架配体与锆组装的5个拓扑结构不同的MOF，成功实现了多光子激发的压致荧光变色响应与调控。通过系统性地考察5个MOF的结构特点与多光子激发荧光性能（包括双/三光子激发阈值、吸收截面、压致荧光变色范围、量子产率、衰减寿命等），发现MOF的多光子激发荧光变色性能与骨架的动态柔性、结构密度等密切相关，并表现出压力诱导下的多光子激发荧光性能增强的特点。其中，具有动态呼吸特性的LIFM-114框架材料，在经1.5 Ton压致处理后，骨架致密性增强，表现出蓝®黄的荧光变色特性；同时，其双光子吸收截面由初始的210 GM增大到2217 GM，三光子激发荧光也大大增强。
双/三光子激发压致荧光变色MOF
上述研究成功地将压致荧光变色与多光子激发过程相耦合，为设计开发新型的复合荧光响应材料提供了新的思路。与目前报道的单光子激发压致荧光变色材料相比，上述材料的双/多光子激发过程同时还具有大的光子聚焦密度、强组织穿透深度、小的瑞利散射和细胞损伤等优点，进一步与可视化和信号化的高灵敏度压致荧光变色性能相结合，在高密度数据存储、远程原位信号探测、体内细胞压力传感等方面展现出巨大的应用前景。
相关研究工作发表在Angewandte Chemie International Edition上，中山大学化学学院潘梅教授为通讯作者，陈成侠博士后和尹少云博士生为共同第一作者（Cheng-Xia Chen#, Shao-Yun Yin#, Zhang-Wen Wei, Qian-Feng Qiu, Neng-Xiu Zhu, Ya-Nan Fan, Mei Pan* and Cheng-Yong Su, Pressure-Induced Multiphoton Excited Fluorochromic Metal-Organic Frameworks for Improving MPEF Properties.Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201908793）。
上述研究工作得到了国家自然科学基金、广东省珠江人才计划本土创新团队项目、博士后国际交流项目、生物无机与合成化学教育部重点实验室和Lehn功能材料研究所的大力支持。