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追踪miniSOG:黄素结合型单线态氧光敏蛋白复杂光物理现象的结构基础
摘要: miniSOG是首个为作为基因编码光诱导单线态氧(1O2)源而专门开发的黄素结合蛋白。我们解析了其1.17 ?分辨率结构,这使我们能够通过结合光谱学与结构方法的综合途径研究其光敏化机制。研究结果提供了结构框架来解释miniSOG产生1O2的能力——即其三重态被氧气和蛋白质淬灭的竞争过程。此外,我们发现第三种激发态衰变途径对miniSOG作为1O2光敏剂的性能至关重要:黄素单核苷酸(FMN)经光诱导转化为光黄素,该过程增加了氧气接触FMN发色团的概率并降低了蛋白质淬灭的倾向性。这两种效应的共同作用解释了蓝光照射下单线态氧量子产率提升一个数量级的原因。我们还鉴定出多个表面富电子残基会逐步发生光氧化,进一步促进1O2的产生。这些发现有助于调和miniSOG看似较低的1O2生成水平与其在关联光学-电子显微镜实验中优异表现之间的矛盾。
更新于2025-11-19 16:56:35
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通过溶剂辅助配体引入法在NU-1000中实现互补发色团修饰:金属有机框架内的高效能量传递
摘要: 采用溶剂辅助配体引入(SALI)方法,通过NU-1000与羧酸功能化BODIPY单元设计和合成了掺杂BODIPY的溶剂辅助配体引入金属有机框架(SALI-MOFs)。通过粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、N?吸附/脱附等温线、傅里叶变换红外光谱和核磁共振光谱等多种技术对SALI-MOFs进行了表征。研究发现SALI-MOFs具有协同光捕获特性,并表现出高效的单线态氧(1O?)生成能力。
关键词: 光捕获性能、单线态氧、金属有机框架、溶剂辅助配体掺杂、能量转移、BODIPY
更新于2025-11-14 15:14:40
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基于长荧光寿命三嗪鎓染料PET猝灭的荧光pH探针 马丁·罗森伯格,安妮·卡特琳·R·容克尔,托马斯·尤斯特·索伦森,博·W·劳森* [a]
摘要: 具有长荧光寿命的氮杂氧杂三并苯鎓染料在荧光寿命成像(FLIM)、时间门控检测和偏振分析中具有优势。然而,较长的激发态寿命也预期会增强对光诱导电子转移(PET)淬灭的敏感性,从而可能提高PET探针的开-关比。我们报道了用于pH传感的酚取代氮杂氧杂三并苯鎓盐的合成及其光学性质研究。研究了两个系列的pH探针,其中酚羟基分别位于邻位、间位或对位,与氮杂二氧杂三并苯鎓(ADOTA)和二氮杂二氧杂三并苯鎓(DAOTA)生色团相连。由于侧臂酚盐形式的高效分子内PET,在生物相关pH窗口(pH 6-9)内,所有酚取代染料均表现出pH响应性荧光信号。虽然ADOTA衍生物中PET机制在酚形式下部分被抑制,但在DAOTA衍生物中则完全被抑制。三并苯鎓染料的较长激发态寿命确保了高效的PET淬灭,从而产生极高的pH探针开-关比。该研究清晰地展示了酚/酚盐基团相对于生色团的位置对PET淬灭速率和pKa值的影响。
关键词: PET探针、三角烯鎓、pH探针、光诱导电子转移、荧光探针
更新于2025-10-22 19:40:53
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丝素蛋白基薄膜增强罗丹明6G固态发光:基于相互作用化学物理分析的高效发光生物材料设计
摘要: 本文描述了以丝素蛋白(SF)为生物材料制备掺杂染料薄膜的方法,该方法能在固态下保持单体染料的光学特性——这对于光子学和生物激光应用至关重要。研究报道了对罗丹明6G(光电子学理想候选染料)掺杂SF薄膜的全面理化表征:傅里叶变换红外光谱(FTIR)、圆二色谱(CD)和X射线衍射(XRD)揭示了罗丹明存在时SF的二级构象;紫外-可见吸收光谱与激子圆二色谱提供了包封罗丹明的结构信息;而染料光物理性质的变化阐明了主客体相互作用的分子机制。SF宿主环境能抑制罗丹明二聚体形成,表明该材料在薄膜中即使浓度高达7 mm时仍能保持罗丹明基本呈单体状态。这些薄膜优异的光学性能及其简便的制备方法,使其成为创新光子技术的理想候选体系。
关键词: 傅里叶变换红外光谱,丝素蛋白,掺杂染料的生物材料,激子耦合圆二色性,荧光
更新于2025-09-23 15:23:52
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稳定且高发光的甲基铵铅卤化物纳米晶体的简易合成及其在高效发光器件中的应用
摘要: 金属卤化物钙钛矿因其可实现颜色可调谐及高发光效率的潜力,成为发光二极管(LED)领域极具前景的材料。尽管基于钙钛矿的发光二极管近期取得突破——绿色发射器的外量子效率超过12.4%,三维/二维混合维度钙钛矿红外发射器效率突破20%,但红光与蓝光发射器的外量子效率仍相对滞后。当前关键挑战在于制备兼具高发光性与稳定性、且具有理想发射带隙的钙钛矿发射器,以实现全彩显示与白光LED。本研究报道了立方形甲胺铅碘三碘化物CH3NH3PbI3钙钛矿纳米晶的高发光稳定悬浮液制备与表征:通过配体辅助再沉淀技术合成纳米晶,采用乙腈/甲胺复合溶剂体系溶解离子,并以甲苯作为反溶剂诱导结晶。通过调控配体比例、配体/甲苯比例及甲苯温度,获得光致发光量子产率超93%、发射波长可在660-705纳米范围内调节的CH3NH3PbI3纳米晶溶液。通过混合溴盐盐类,我们还实现了635纳米的红光发射,并制备出最大电致发光外量子效率达2.75%的钙钛矿基发光二极管。
更新于2025-09-23 15:23:52
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专注于光子学、光谱测定和光谱学
摘要: 本节所列新产品的描述信息由制造商提供,《今日物理》对其准确性不承担任何责任。如需了解某款产品的更多信息,请访问产品描述末尾的网站。如需提交新产品信息,请发送至ptpub@aip.org。
更新于2025-09-23 15:22:29
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氯铟(III)四芳基卟啉及其金纳米粒子缀合物的光物理化学性质与光动力治疗活性
摘要: 已合成并表征了四(4-甲基噻吩基)卟啉(2a)和四-2-噻吩基卟啉(2b)的新型氯铟(III)配合物染料。该项目的主要目标是识别完全对称的卟啉染料,其Q带区域部分位于治疗窗口内,适用于光动力疗法(PDT)。由于硫和铟原子的重原子效应,2a和2b的荧光量子产率值≤0.01,单线态氧量子产率中等偏高(0.54?0.73)。在3.0?40 mg·mL-1剂量范围内研究了其对上皮乳腺癌细胞(MCF-7)的暗毒性和PDT活性。体外暗细胞毒性显示,在≤40 mg·mL-1浓度下2a显著低于2b。将2a与金纳米粒子(AuNPs)结合形成纳米复合物(2a-AuNPs),其表现出比单独2a更高的单线态氧量子产率(FD)值和PDT活性。结果表明,若能引入可进行纳米粒子结合的meso-芳基取代基使Q带移至治疗窗口内,易合成的完全对称卟啉染料的AuNPs纳米复合物可能适用于PDT应用。
关键词: 卟啉、光物理、暗毒性、单线态氧、金纳米粒子、光动力疗法
更新于2025-09-23 15:22:29
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辅助配体提高了异配型铱基三重态发射体在OLED器件中的效率
摘要: 出色的对比度、可视性以及在制造轻薄显示屏方面的优势,使有机发光二极管改变了显示行业的格局。为推动未来显示技术的发展,需要更高的电致发光效率。本文通过密度泛函理论计算详细研究了非辐射衰减机制,并制定了辅助配体设计的通用策略。研究表明,适当定向的位阻基团作用于苯基异喹啉配体时,可显著降低非辐射衰减速率。
关键词: 光致发光量子产率、非辐射衰减、有机发光二极管、铱(III)配合物、密度泛函理论
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过腺嘌呤改善能级排列以实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池
摘要: 氧化镍(NiOx)作为无机空穴传输层(HTL)已广泛应用于高效杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs),然而溶液法沉积通?;岬贾抡肟兹毕菁坝敫祁芽蟛憬哟ゲ涣肌1狙芯坎捎眯》肿佑谢衔锵汆堰首魑狽iOx基底的表面修饰剂以实现能级调控。经腺嘌呤修饰后,NiOx空穴传输层的能级下降0.1 eV,钙钛矿层结晶度提高且晶粒尺寸增大,器件电荷传输与提取速率加快。密度泛函理论(DFT)计算进一步证实NiOx/腺嘌呤基底上的钙钛矿晶体结构更稳定。这些优势使相应器件获得更高的开路电压(Voc)和短路电流密度(Jsc),并显著提升了器件耐湿性与光稳定性。本研究为相关光伏及其他光电器件中空穴传输层与钙钛矿之间的能级匹配调控提供了新策略。
关键词: 结晶度、空穴传输层、钙钛矿、稳定性、界面工程
更新于2025-09-23 15:19:57
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燃烧处理的NiO/原子层沉积TiO2双层作为高效全无机CsPbIBr2太阳能电池的新型低温电子传输材料
摘要: 低温原子层沉积(ALD)TiO?电子传输层(ETL)在全无机钙钛矿太阳能电池(如基于CsPbIBr?的器件)中极具应用前景。然而ALD TiO?与CsPbIBr?之间非理想的界面能级匹配,以及制备上层CsPbIBr?薄膜时ALD TiO?中伴随产生的缺陷,严重制约了最终电池的性能。本研究报道了一种新型ETL设计——将ALD TiO?与低温燃烧法制备的NiO复合。虽然底层NiO层具有p型导电性并作为传统空穴传输层(HTL),但NiO/ALD TiO?双层结构作为ETL时具有更少的陷阱态、与CsPbIBr?薄膜更大的导带最小值(CBM)偏移,且光学透过率与单一ALD TiO? ETL相当。优化后的CsPbIBr? PSC器件实现了9.71%的卓越光电转换效率和1.272 V的光生电压,两项指标均超越单一ALD TiO? ETL器件,甚至优于溶胶-凝胶TiO? ETL器件。本工作验证了NiO/ALD TiO? ETL对CsPbIBr? PSC的优异适用性,从而为通过传统HTL与ALD TiO?层复合开发更多低温ETL提供了可行路径。
关键词: NiO/TiO2双层膜,原子层沉积,低温,全无机CsPbIBr2太阳能电池,溶液燃烧法,电子传输材料
更新于2025-09-23 15:19:57