Angew：硫发光材料最新突破
民咕咕
单质硫具有地壳含量丰富、环境友好、天然抗菌、碱金属储存量高等优点，广泛应用于农药、化肥、离子电池以及聚合物改性等领域。近年来，单质硫的荧光性质受到了关注，国内外一些课题组开发了一系列荧光硫材料的制备方法。然而，该材料的发光颜色仍局限于蓝色、绿色区域，无法实现红色发光。这在一定程度上限制了其在生物成像、光电器件以及分析检测等领域的应用。
最近河北大学王振光副教授与香港城市大学Andrey Rogach教授合作提出了一种两步氧化法制备荧光硫材料的方法，实现了红色发光，且量子产率达到7.2%。该方法利用单质硫和硫化钠为原料，二者在水中反应生成多硫化物，部分多硫化物在水中发生第一步氧化成硫代硫酸钠，最终形成硫代硫酸钠、单质硫以及多硫化物的混合物。然后，通过冷冻干燥技术将该混合物转变成疏松粉末，该粉末与氧气接触后迅速与氧气结合发生第二步氧化，形成红色发光的硫材料（图1）。经过形貌、元素以及光谱表征，确认产物的结构为单质硫镶嵌在硫代硫酸钠晶体中。进一步研究发现，该材料具有聚集诱导发光（AIE）性质，通过变温荧光、电子顺磁共振波谱以及瞬态荧光等技术对AIE的机理进行了研究，发现该材料的AIE是单质硫与亚硫酸钠晶体中氧缺陷共同作用的结果。
图1.红色荧光硫材料合成路线示意图
Zhenguang Wang, Chuanchuan Zhang, Henggang Wang, Yuan Xiong, Xinjian Yang ,
Yu-e Shi, Andrey L. Rogach. Two‐Step Oxidation Synthesis of Sulfur with a Red Aggregation‐Induced Emission. Angew. 2020
doi:10.1002/anie.201915511
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201915511
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