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知识开拓

浸大与法国学者研能量转换新现象     论文刊登於《自然-通讯》期刊

2016年9月12日

黄嘉良博士(右)与黄伟国教授(左)成功发现这段铒金属间的超短距离,是引发分子间的「上转换」现象的关键。
黄嘉良博士(右)与黄伟国教授(左)成功发现这段铒金属间的超短距离,是引发分子间的「上转换」现象的关键。

浸会大学化学系的研究团队与法国的研究小组,成功发现分子间的「上转换」现象,并发表「分子於室温溶液中的上转换现象」的论文。该论文刊登於国际权威科学期刊《自然-通讯》(http://www.nature.com/ncomms/2016/160615/ncomms11978/full/ncomms11978.html)。

浸大的研究团队由化学系副教授黄嘉良博士、副校长(研究及拓展)及化学系讲座教授黄伟国教授、校友陈智辉博士等组成。法国的研究小组则由斯特拉斯堡大学Loic J Charbonniere教授带领。

是次研究利用在氧化氘溶液中增加氟阴离子,从而令铒复合物成为铒超分子。这个超分子的结构由两个铒复合物通过不同的化学键将氟阴离子包在其中,它可以将低能量的光子转化为高能量光子,即是一般称为「上转换」的现象。

黄嘉良博士说:「荧光分子的发光过程一般是通过光子从高能量转化为低能量后所释放的光能,但上转换的过程则完全相反的,亦较为罕见。」

黄伟国教授说:「我们发现的超分子可以将能量较低的近红外光转化为能量较高的绿光,於分子层面来说算是一大突破!」近红外光对人类皮肤较低光毒性,而所释放的绿光亦只需使用实验室显微镜便可观察到。

在过去的数十年中,「上转换」现象对科学界引起极大回响,但这个现象只可以在极低温或高强度激光的情况下才可观察得到。而这个研究中的铒复合物则不须於上述的严格情况下就可以观察得到「上转换」现象,因为当中的两个铒金属之间被不同的化学键所吸引,例如铒和氟的离子键,氢键和芳香环交互作用,而这段铒金属之间超短距离就是引发「上转换」现象的关键。

黄博士补充说,研究人员更可以透过改良这种复合物的结构和成份,令日后不用於氘溶液中也可以观察到「上转换」现象,在生物分析的科技中,为荧光标记的应用展开新一页。