目前，鑭系金屬摻雜上轉換發(fā)光納米晶具有發(fā)射光譜窄、發(fā)光壽命長、光化學穩(wěn)定性高、反斯托克斯位移大等優(yōu)點，在生物成像、多模態(tài)成像、腫瘤光動力學診斷和太陽能電池等領域顯示出巨大的應用潛力。但鑭系摻雜上轉換發(fā)光納米晶由于吸光范圍較窄和吸光能力較弱的本征原因，極大限制了相關應用。
近年來，哈爾濱工業(yè)大學化工與化學學院的陳冠英教授（點擊查看介紹）提出的構建染料級聯(lián)敏化鑭系摻雜發(fā)光納米晶的方法有效解決了這一關鍵科學難題，并在近紅外生物成像、多色顯示、光伏電池等領域取得了成功的應用。相關研究成果發(fā)表于Journal of the American Chemical Society （2016, 138, 16192-16195）和Nano Letter （2015, 15, 7400-7407）等國際期刊上，并引起了國內(nèi)外研究者廣泛的關注。鑒于這些工作的重要性，陳冠英教授此次受邀在Chemical Society Reviews 上發(fā)表該方向首篇Tutorial Review論文：Dye-sensitized lanthanide-doped upconversion nanoparticles，王新棟博士為該論文的第一作者。
論文以陳冠英教授近幾年在該領域的科研工作為基礎，以解決鑭系金屬摻雜上轉換納米晶吸光范圍窄和吸光能力弱的難題為切入點，評述了近年來國際上在染料敏化鑭系金屬摻雜上轉換發(fā)光納米晶領域的重要進展，深入闡述了染料和納米晶的有機-無機界面上F?rster和Dexter能量傳遞機理的理論研究，并重點概述核以及核殼結構的鑭系金屬摻雜納米晶在染料敏化中的能量轉移過程，最后該論文總結和展望了染料敏化納米晶在光伏電池、安全防偽、近紅外卡片、生物成像、光遺傳學領域的應用。該工作為染料敏化鑭系金屬摻雜納米晶的研究奠定了基礎，引領了學科發(fā)展的新方向。
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