透明样品的荧光量子产率C.Würth#,M。Grabolle#,J。Pauli,M。Spieles和U. Resch-Genger BamBundesanstaltfür物质FORSCHUNG UND - PRüfung,Richard-Willstaetter-Str。11,D-12489德国柏林#:两位作者同样贡献了MS通讯作者Ute Resch-Genger博士Ute Resch-Genger博士,联邦材料研究与测试研究所(BAM),第1.10级生物探测器,Richard-Willstaetter-STR。11,D-12489柏林,德国,电话:0049-(0)30-8104 1134,传真:0049-30-30-8104 1157,电子邮件:ute.resch@bam.de摘要 - 发光技术是生活和材料史上最广泛使用的检测方法。这些方法的核心是多种荧光报道,即简单染料,荧光标签,探针,传感器以及来自不同荧光团类别的开关,范围从小有机染料和金属离子复合物,量子点和量子点和上的纳米晶体,到不同尺寸的荧光量或实验室的液体 - 型号或实验室。荧光团比较的关键参数是荧光量子产率(φF):直接度量吸收光转化为发射光的效率。在此协议中,我们描述了使用光学方法对透明溶液中荧光团相对和绝对确定的相对和绝对确定的程序,并解决了不确定性和荧光团类别特定挑战的典型来源。对于φF的相对确定,使用常规荧光光谱仪分析样品。为了绝对确定φF,使用了校准的独立集成球体设置。为了减少针对相对测量的标准相关不确定性,我们引入了CA波长区域的八个候选量子产量标准标准。350 nm至950 nm由我们评估的商业和定制设计的仪器。使用这些方案和标准,可以在2小时内实现5%至10%的不确定性。简介
已知由形成 J 聚集体的有机染料组成的超分子组装体表现出窄带光致发光,半峰全宽约为 ≈ 9 nm (260 cm − 1 )。然而,这些高色纯度发射体的应用受到菁 J 聚集体相当低的光致发光量子产率的阻碍,即使在溶液中形成也是如此。本文证明了菁 J 聚集体在室温下在水和烷基胺的混合溶液中可以达到高一个数量级的光致发光量子产率(从 5% 增加到 60%)。通过时间分辨的光致发光研究,显示了由于非辐射过程的抑制导致激子寿命的增加。小角度中子散射研究表明了这种高发射性 J 聚集体的形成必要条件:存在用于 J 聚集体组装的尖锐水/胺界面以及纳米级水和胺域共存以分别限制 J 聚集体尺寸和溶解单体。
在这种情况下,在 OLA 中注入硫之后,反应 5 分钟后,将 100 l 1 M 硒溶液(以 Se 粉末的形式)注入 TOP(通过将 0.7894 ± 0.0001 g Se 粉末溶解在 1.0 ± 0.1 mL TOP 中制备)注入 NCs 分散体中。让溶液反应 10 分钟,然后冷却至室温。当温度达到约 60°C 时,向样品中加入 3 mL CHCl 3 以停止反应。为了净化,将 NC 溶液分成 3 等份,加入 3 个 Falcon 管(50 mL)中,使用乙醇作为非溶剂。所用的乙醇体积约为每个 Falcon 管中纳米颗粒分散体体积的 2/3。将 Falcon 管离心(9000 rpm,10 分钟),弃去上清液。将沉淀物收集在总体积为 10 mL 的 CHCl 3 中。通过 ICP 测量的 Ag 平均浓度为 1 mg/mL Ag。
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同时为定向进化更亮的变体提供了新模板。荧光蛋白的亮度被定义为它们的摩尔消光系数与量子产率的乘积,它们分别是它们的发色团吸收光的能力和将吸收光转换成发射光的效率。虽然增加这两个性质中的任何一个都会成比例地增加亮度,但是人们还不太了解 RFP 结构的变化如何有益地影响它们的消光系数,这使得通过合理设计预测有益突变变得复杂。另一方面,已知荧光团的量子产率与它们的构象灵活性直接相关,8 – 10 因为运动会将吸收的能量以热量而不是光子的形式耗散。对于荧光蛋白,研究表明,通过亚甲基桥的扭转,发色团对羟基苯亚甲基部分的扭曲会导致非辐射衰减。10,11 因此,应该可以通过设计突变来限制对羟基苯亚甲基部分的构象灵活性,从而提高 RFP 亮度,从而提高量子产率。在这里,我们使用 Triad 软件 12 进行计算蛋白质设计,以优化暗淡单体 RFP mRojoA(量子产率 = 0.02)中发色团口袋的包装,我们假设这会使发色团变硬,从而提高量子产率。为此,对发色团对羟基苯亚甲基部分周围的残基进行了突变
摘要:分散在液体和固体矩阵和发光粉末中的散射发光材料与基本研究和行业越来越相关。示例是各种矩阵中不同组合物的发光纳米和微粒以及磷酸盐,或在能量转换,固态照明,医学诊断和安全条形码的陶瓷中纳入陶瓷。表征这些材料性能的关键参数是光发光/荧光量子产率(φF),即每个吸收光子的发射光子的数量。为了识别和量化散射样品绝对测量的不确定性来源,通过以下相同的测量方案进行了实验室和行业的三个实验室的实验室间比较(ILC)。因此,使用两种类型的商业独立的集成球体设置,具有不同的照明和检测几何形状,用于测量透明和散射染料溶液和固体磷光剂的φf,即YAG:CE Optoceramics,用于不同的表面粗糙度,用作蓝光的转换材料,用作蓝光的转换材料。特别重点是测量几何形状的影响,用于确定样品吸收的入射激发光的光子数量以及样品特异性表面粗糙度的光子数量。虽然液体样品的φf值匹配仪器之间,但具有不同空白的光学辅酶的测量结果显示出实质性差异。■简介ILC结果强调了测量几何形状,样品位置和空白的重要性,以用于散射YAG的可靠数据:CE OptoCeramics,空白的光学特性占不确定性超过20%的不确定性。
钙钛矿量子点 (QD) 可以通过精确控制其成分和尺寸来化学合成,覆盖整个可见光谱范围,近年来已成为一类具有高量子产率的新型发射体。此外,它们的尺寸相关量子限制可以解释某些多晶钙钛矿薄膜令人惊讶的高发射效率,由于其晶粒结构,这些薄膜可能表现为效率相当低的发射体。5,6 为了加速其发射速率并进一步提高其量子产率(这在处理单光子量子发射体时至关重要),已经实施了不同的方案。7,8 目标是利用谐振器内的场强度增强,从而实现更高的 Purcell 因子。事实上,对钙钛矿进行图案化并将其沉积在其他材料上的能力使得它们可以与各种谐振器相结合:分布式反馈布拉格反射器、9 – 12
根据国际能源署 (IEA) 和欧洲环境署 (EEA) 的数据,能源消耗量逐年增加。这刺激了人们对新能源的探索和现有能源效率的提高。据预测,到 2030 年,光伏设备将产生太瓦级能源,同时千瓦时成本也将降低 [1]。太阳能是最经济实惠的能源之一。硅基太阳能电池主要用于太阳能利用。大部分能源将由硅太阳能电池板产生。除了硅之外,还有各种多层复合材料,如 GaAs、CdTe、Cu(In,Ga)Se 2 和最近提出的钙钛矿结构 [2, 3]。后者价格昂贵,难以在工业规模上生产。此外,由于有毒成分,过期后处理也存在问题,使用此类复合材料违背了绿色化学的原则。硅的优势在于化学可用性、技术链的成熟度、电子元件(包括含有稀土元素的元件)的处理。同时,硅基太阳能电池的一个严重缺点是光电转换效率 (LECE) 相对较低,即最佳样品的转换效率不高于 25% [4,5]。硅的最高光敏性区域位于约 1 µ m,其 LECE 光谱与太阳发射光谱的对应性较差。通过将太阳辐射从紫外线和蓝色光谱范围向下转换为 1 µ m 光谱范围来提高硅太阳能电池板的效率是一项紧迫的任务,对于太空应用而言,这非常现实 [6– 9]。潜在的发射体是三价镱离子,因为它的近红外 (NIR) 发光带约为 1000 nm( 2 F 5 / 2 – 2 F 7 / 2 跃迁)[9–13],与硅电池的 LECE 光谱顶部高度重合。Ba 4 Y 3 F 17 [14–17] 是经过深入研究的新型发光基质之一,因为它表现出下转换发光的高量子产率 [14]。对于在这些光谱区域吸收的各种敏化阳离子,能量可以从紫外和蓝色光谱区域转移到镱。一种特别有效的能量转移机制是通过敏化剂离子的逐步弛豫,通过量子切割机制激发两个受体离子 [12, 13, 18, 19]。量子切割表现出高达 195% 的高量子效率系数,但 NIR 发光的量子产率较低。更有效的途径是在具有更高发光量子产率的系统中简单地降档。一种有前途的组合物是 Yb/Eu 掺杂对,因为铕的吸收光谱包含 UV 和蓝色光谱区域的几条线。镱发光的最高直接测量量子产率(2.对于 SrF 2 :Yb (1.0 mol %):Eu (0.05 mol %) 粉末,在 266 nm 泵浦下达到 5 % [20]。本文旨在合成 Ba 4 Y 3 F 17 :Yb:Eu 固溶体并研究其发光性能。该样品旨在用于增强硅太阳能电池的 LECE。