红外光子的上转换可在阳光下快速有机合成

由中国科学院大连化学物理研究所(DICP)吴开锋教授领导的研究小组报道了无铅半导体纳米晶体敏化的高效近红外光子上转换，并展示了其在太阳能合成中的新应用。

该研究于6月<>日发表在NaturePhotonics上。

近红外光子向可见光子的上转换可以提高光伏、光氧化还原催化和光治疗诊断的性能。敏化三重态融合是光子上转换的一种有前途的方法。

然而，目前能够近红外吸收的光敏剂通常含有贵重或有毒元素，例如钯或铂配合物和硫族化铅纳米晶体。

在这项研究中，研究人员报告了掺杂锌的CuInSe2纳米晶体作为近红外到可见光上转换的低成本且对环境友好的敏化剂，在该光谱范围内实现了16.7%的外部量子效率。

该上转换系统与光氧化还原催化进一步融合，实现了近红外光子有效驱动的还原脱卤、胺氧化、碳氧键形成和光聚合。

更重要的是，由于近红外纳米晶体的宽带光捕获，这些反应在室内阳光下非常迅速，例如，可以在短短30秒内聚合丙烯酸酯。

“阳光下的有机合成，或太阳合成，是一个长达一个世纪的想法，由Ciamician等人开创。但有机化学家的视野仅限于利用阳光中的可见光子，“吴教授说。“我们的研究将太阳能合成的范围扩展到阳光中丰富的可见光和近红外光子，这将大大推动这项技术的发展。