近日，太阳集团tyc539孙丽宁教授团队在分子水平的稀土上转换发光领域又取得重要进展，相关研究结果以“Upconversion Luminescence in Mononuclear Yb/Sm Co-crystal Assemblies at Room Temperature”为题发表在化学顶级学术期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition，JCR和中科院一区Top）上。该论文第一作者为2020级博士生孙国涛，太阳集团tyc539为第一作者单位和唯一通讯作者单位。
由于稀土离子具有丰富的能级及4f电子跃迁的特性，使得某些稀土材料具有独特的上转换发光性能，能够将低能量的近红外激发光转换为高能量的可见光或紫外光发射，近年来稀土上转换发光已被广泛应用于多个前沿领域。目前，稀土上转换发光现象的研究主要集中于无机基质中，例如块状材料、荧光粉和纳米颗粒等。在很长一段时间里，上转换发光被认为不可能在分子配合物中实现，主要原因是分子配合物中的-CH, -OH和-NH基团能够通过非辐射跃迁的方式猝灭本身就很弱的上转换发光。
近日，太阳集团tyc539化学系孙丽宁教授团队设计了一种Yb/Sm共晶聚集体，该聚集体由单核Yb分子配合物和单核Sm分子配合物组成，在980 nm近红外光的激发下，能量通过协同敏化上转换和能量转移上转换的方式传递给Sm3+离子，实现了Sm3+离子的上转换发光；同时在360 nm的紫外光激发下，该Yb/Sm共晶聚集体也能够发射出Sm3+离子的下转移发光。除了荧光光谱的结果，下图照片也显示出，分别在360 nm与980 nm波长光激发下，肉眼能够清楚地观察到该Yb/Sm聚集体的单晶都能够呈现出亮丽的橙红色发光。此外，该团队进一步研究了不同比例的分子配合物组合对Sm3+离子发光的影响，当Yb3+:Sm3+的摩尔比为1:1时其发光强度最强，同时也探究了下转移和上转换发光过程的荧光寿命变化等。该团队对Yb/Sm共晶聚集体的结构和能量传递机理进行了系统的表征和讨论，创新性的实现了分子配合物中Sm3+离子的上转换发光，这为设计新型分子上转换发光体系打开了崭新的思路。
该研究工作由太阳集团tyc539和中科院长春应用化学研究所/清华大学张洪杰院士合作完成，孙丽宁教授为唯一通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、上海市国际科技合作项目、上海市“曙光计划”项目及稀土资源利用国家重点实验室开放课题的大力支持和资助。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202312308
