新研究利用晶體實現了固態熱化學發光！

博科園：本文為化學/材料科學類

研究人員利用晶體實現了固態熱化學發光，發表在《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於一種材料，產生光，可以在毫米或厘米大小的純固體材料中實現。一般來說，化學發光反應只有在溶液中才可能發生(例如，發光棒發光的過程)，在這種情況下，兩種化學物質很容易發生反應，從而產生可見光。然而，這並沒有在大塊固體中得到報道。為了探索這一過程在純固態下是否也適用，研究人員製備了幾種有機過氧化物，並生長出厘米大小的晶體——這是一項具有挑戰性的任務，因為這些化合物通常被認為是非常不穩定的。

博科園-科學科普：當熱作用於晶體時，分子分解併產生從紅色到藍色到綠色的光，這取決於化學成分。紐約大學阿布扎比分校Naumov研究組的博士後，首席研究員Stefan Schramm博士說：我們的發現為化學發光研究開闢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，它有潛力用於開發新的太陽能收集技術或監測聚合物工業中的引發劑。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：

NYUAD研究人員記錄的晶體受熱時發出的固態熱化學發光。圖片：Dr. Stefan Schramm

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，而且為光電子和感測技術的應用奠定了基礎。化學發光是一種將儲存在基態反應物化學鍵內能量通過高能激發態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現。通過檢測厘米大小有機過氧化物晶體的熱誘導化學發光，證明了熱通過大塊晶體的熱化學發光直接轉化為光。

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