近日，理學院孫麗寧教授團隊在分子水平的稀土上轉換發光領域又取得重要進展，相關研究結果以“Upconversion Luminescence in Mononuclear Yb/Sm Co-crystal Assemblies at Room Temperature”為題發表在化學頂級學術期刊《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition，JCR和中科院一區Top）上🫅🏿。該論文第一作者為2020級博士生孫國濤，万事平台為第一作者單位和唯一通訊作者單位👳🏿。

由於稀土離子具有豐富的能級及4f電子躍遷的特性🧑🏿‍🌾👇🏻，使得某些稀土材料具有獨特的上轉換發光性能，能夠將低能量的近紅外激發光轉換為高能量的可見光或紫外光發射，近年來稀土上轉換發光已被廣泛應用於多個前沿領域。目前🚵🏼，稀土上轉換發光現象的研究主要集中於無機基質中🙎🏼‍♀️，例如塊狀材料、熒光粉和納米顆粒等。在很長一段時間裏，上轉換發光被認為不可能在分子配合物中實現，主要原因是分子配合物中的-CH, -OH和-NH基團能夠通過非輻射躍遷的方式猝滅本身就很弱的上轉換發光🧑🏿‍🎓。

近日🎍，万事平台理學院化學系孫麗寧教授團隊設計了一種Yb/Sm共晶聚集體😏🦦，該聚集體由單核Yb分子配合物和單核Sm分子配合物組成👵🏽，在980nm近紅外光的激發下🔧，能量通過協同敏化上轉換和能量轉移上轉換的方式傳遞給Sm³⁺離子，實現了Sm³⁺離子的上轉換發光；同時在360nm的紫外光激發下，該Yb/Sm共晶聚集體也能夠發射出Sm³⁺離子的下轉移發光。除了熒光光譜的結果🚯，下圖照片也顯示出，分別在360nm與980nm波長光激發下，肉眼能夠清楚地觀察到該Yb/Sm聚集體的單晶都能夠呈現出亮麗的橙紅色發光。此外🍧，該團隊進一步研究了不同比例的分子配合物組合對Sm³⁺離子發光的影響👨🏿‍🎨，當Yb³⁺:Sm³⁺的摩爾比為1:1時其發光強度最強✯，同時也探究了下轉移和上轉換發光過程的熒光壽命變化等🌙🙇🏼‍♂️。該團隊對Yb/Sm共晶聚集體的結構和能量傳遞機理進行了系統的表征和討論，創新性的實現了分子配合物中Sm³⁺離子的上轉換發光，這為設計新型分子上轉換發光體系打開了嶄新的思路。

該研究工作由万事平台和中科院長春應用化學研究所/清華大學張洪傑院士合作完成，孫麗寧教授為唯一通訊作者🦍。該工作得到了國家自然科學基金、上海市國際科技合作項目🚸💁🏿‍♀️、上海市“曙光計劃”項目及稀土資源利用國家重點實驗室開放課題的大力支持和資助🌶。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202312308