7日，该所吴凯丰研究员团队宣布，近日在量子点光化学研究方面取得重要进展。 团队率先实现了低毒量子点敏化的近红外到可见光上变频，将该系统与有机光催化剂相融合，实现了高效快速的太阳能合成。 相关成果发表在《自然-光子学》。
基于太阳能开展能源转换和工业生产是解决世界能源危机的重要途径之一。 太阳光含有许多红外光子，红外光到可见光的上转换在能源、医学、国防等许多领域具有重要意义。 例如对于太阳能电池来说，上转换可以有效利用太阳光中大量的低能红外光子，飞跃性地提高太阳能转换效率。 但近红外光增敏剂一般效率较低，或含有贵金属和有毒金属，有待开发较为廉价、环保的高效近红外光增敏剂。
据介绍，在前期工作中，团队深入系统地研究了量子点敏化有机分子三重态的动力学机制，并探索了这些新机制在光子转化、有机光合作用等领域的初步应用。 在此次研究中，研究人员将聚焦于铜铟硒( cuinse2)基近红外量子点，这种量子点相对绿色环保，可用于替代戏剧性的铅基近红外量子点。
另外，得益于近红外光子的有效利用和量子点的宽光谱吸收特性，该上转换有机催化融合体系能在阳光下高效快速运行。 在室内窗台上可以在几秒钟内实现丙烯酸酯的光诱导聚合。
“一个世纪以来，在阳光下进行有机合成是许多科学家的想法，但前期的探索主要局限于利用太阳光中的可见光子。 ”吴凯丰说，该研究将太阳能合成的范围扩大到太阳光中丰富的可见光和近红外光子，将有力地推动光合技术的发展。
吴凯丰表示，这项工作不仅实现了低毒量子点敏化的近红外到可见高效上变频，而且发展了一条高效快速的太阳能合成新途径。 这一交叉创新型研究成果对光化学和光合技术的发展具有重要意义。 (完) )。