近日，天津大學(xué)胡文平教授和張小濤副研究員課題組開發(fā)了一種簡(jiǎn)易的制備共晶的方法，并首次將其作為近紅外光熱（PT）轉(zhuǎn)換和成像的材料。在近紅外激光照射下，共晶體的溫度在很短的時(shí)間內(nèi)迅速增加，具有高效的光熱轉(zhuǎn)換效率（η = 18.8％），飛秒瞬態(tài)吸收光譜揭示其機(jī)理是由于活躍的非輻射途徑和抑制輻射躍遷過(guò)程。研究成果以題為“Cocrystals Strategy towards Materials for Near-Infrared Photothermal Conversion and Imaging”發(fā)布在國(guó)際著名期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。
圖一：組成結(jié)構(gòu)和理化表征
(a) DBTTF和TCNB以及共晶DTC的分子結(jié)構(gòu)，以及它們的粉末形態(tài)；
(b) DTC的TEM圖像；
(c) DTC對(duì)應(yīng)的選區(qū)電子衍射圖像；
(d) DBTTF和TCNB以及共晶DTC的XRD圖譜；
(e) DTC共晶的晶體結(jié)構(gòu)。
圖二：共晶的性質(zhì)及表征
(a) DBTTF和TCNB以及共晶DTC的吸收光譜；
(b) DBTTF和TCNB以及共晶DTC的紅外光譜；
(c) DBTTF和TCNB以及共晶DTC的固體碳譜；
(d) 共晶DTC的電子自旋共振光譜；
(e) 計(jì)算得到的能級(jí)圖；
(f) DBTTF和TCNB以及共晶DTC的分子軌道圖譜。
圖三：共晶的發(fā)光機(jī)理
(a) 光熱轉(zhuǎn)換測(cè)量圖示；
(b) 共晶在808激光照射下的光熱轉(zhuǎn)換曲線；
(c) 共晶的瞬態(tài)吸收光譜；
(d) 共晶在850 nm、900 nm、1000 nm處的時(shí)間吸收曲線；
(e) 相應(yīng)的擬合壽命值；
(f) 推測(cè)可能的發(fā)光機(jī)理（Jablonski圖）。
圖四：成像流程及應(yīng)用
(a) 光熱成像流程圖；
(b) 共晶書寫的字母TJU的近紅外成像照片。
作者通過(guò)兩種小分子的混合自組裝合成了一種可近紅外光熱轉(zhuǎn)換的共晶。在電荷轉(zhuǎn)移和π-π作用下，該材料不僅有良好的紫外-可見(jiàn)光-紅外吸收，還具有快速非輻射衰減的性質(zhì)。因此在808 nm的激光照射下，共晶的溫度能快速升高到71.3℃，而且具有較高的光熱轉(zhuǎn)換效率（η = 18.8％）。該首次報(bào)道的光熱轉(zhuǎn)換共晶具有良好的應(yīng)用前景。
論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201712949/full
