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CdTe量子点-铜酞菁复合体系荧光共振能量转移的研究

何志聪 李芳 李牧野 魏来

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CdTe量子点-铜酞菁复合体系荧光共振能量转移的研究

何志聪, 李芳, 李牧野, 魏来

Fluorescence resonance energy transfer between CdTe quantum dots and copper phthalocyanine

He Zhi-Cong, Li Fang, Li Mu-Ye, Wei Lai
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  • 以波长为780 nm、重复频率为76 MHz、脉宽为130 fs的飞秒激光作为激发光源, 采用超快时间分辨光谱技术研究了CdTe量子点-铜酞菁复合体系的荧光共振能量转移. 实验结果表明, 在780 nm的双光子激发条件下, 复合体系中CdTe量子点的荧光寿命随着铜酞菁溶液浓度的增加而减少, 荧光共振能量转移效率增加. 同时也研究了激发功率对荧光共振能量转移效率的影响. 结果表明, 随着激发光功率的增加, 复合体系溶液中CdTe量子点的荧光寿命增加, 荧光共振能量转移效率减小, 其物理机理是因为高激发功率下的热效应和由双光子诱导的高阶激发态的跃迁. 当激发光功率为200 mW时, 双光子荧光共振能量转移效率为43.8%. 研究表明CdTe量子点-铜酞菁复合体系是非常有潜力的第三代光敏剂.
    The fluorescence resonance energy transfer in CdTe quantum dots (QDs)-copper phthalocyanine (CuPc) is investigated by ultrafast time-resolved spectroscopy technique equipped with femtosecond laser (780 nm, 76 MHz, 130 fs). The results show that the fluorescence lifetime of CdTe QDs decreases with the increase of CuPc concentration, and the energy transfer efficiency is found to increase with the increase of CuPc concentration. Moreover, the influence of the laser excitation power on the energy transfer efficiency is also studied. It is found that transfer efficiency decreases as excitation laser power increases, the physical mechanism is the thermal activation in the high power and the excited state transitions of high order induced by two-photon. The energy transfer efficiency can reach 43.8%, when the laser power is 200 mW, via two-photon excitation. This study indicates that the CdTe QDs-CuPc composite system has high potential as the third generation of photosensitizers.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11204222)、 湖北省自然科学基金(批准号: 2014CFB793, 2013CFB316)、 武汉工程大学科学研究基金和武汉工程大学研究生教育创新基金(批准号: CX2013002) 资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11204222), the Natural Science Foundation of Hubei Province, China (Grant Nos. 2014CFB793, 2013CFB316), the Scientific Research foundation of Wuhan Institute of Technology, and the Graduate Innovative Fund of Wuhan Institute of Technology, China (Grant No. CX2013002).
    [1]

    Wang J, Long Y T, Zhang Y L, Zhong X H, Zhu L Y 2009 Chem. Phys. Chem. 10 680

    [2]

    Cao C, Wang C, Zhang R 2012 Chin. Phys. B 21 110305

    [3]

    Hong W P, Park S H 2011 Chin. Phys. B 20 098502

    [4]

    An L M, Yang Y Q, Song W S, Su W H, Zeng Q H, Chao K F, Kong X G 2009 Acta Phys. Sin. 58 7914 (in Chinese) [安利民, 杨延强, 宋维斯, 苏文辉, 曾庆辉, 朝克夫, 孔祥贵 2009 物理学报 58 7914]

    [5]

    Nie W J 1993 Adv. Mater. 5 520

    [6]

    Wang K X, Pang F F, Wang T Y 2007 Chin. J. Lasers 34 398 (in Chinese) [王克新, 庞拂飞, 王廷云 2007 中国激光 34 398]

    [7]

    Chestnoy N, Harris T D, Hull R, Brus L E 1986 Phys. Chem. 90 3393

    [8]

    Jain R K, Lind R C 1983 Opt. Soc. Am. 73 647

    [9]

    Arunkumar P, Mark G 2013 Nanoscience 1 208

    [10]

    Gan F X 1991 Non-Cryst. Solids 129 299

    [11]

    Liu Y M, Yu Z Y, Ren X M 2009 Chin. Phys. B 18 9

    [12]

    Deng Z T, Cao L, Tang F Q, Zou B S 2005 Phys. Chem. B 109 16671

    [13]

    Gao M Y, Kirstein S, Wald H M 1998 Phys. Chem. B 102 8360

    [14]

    Chen Q D, Ma Q, Wan Y, Su X G, Lin Z B, Jin Q H 2005 Luminescence 20 251

    [15]

    Allison M D, Bao G 2008 Nano Lett. 8 1439

    [16]

    Ji Z, Xiang Y, Yasukiyo U 2004 Prog. Org. Coat. 49 180

    [17]

    Yuan G C, Xu Z, Zhao S L, Zhang F J, Jiang W W, Huang J Z, Song D D, Zhu H N, Huang J Y, Xu X R 2008 Acta Phys. Sin. 57 5911 (in Chinese) [袁广才, 徐征, 赵谡玲, 张福俊, 姜薇薇, 黄金昭, 宋丹丹, 朱海娜, 黄金英, 徐叙瑢 2008 物理学报 57 5911]

    [18]

    Ye W G, Liu D, Peng X F, Dou W D 2013 Chin. Phys. B 22 117301

    [19]

    Guo R D, Yue S Z, Wang P, Chen Y, Zhao Y, Liu S Y 2013 Chin. Phys. B 22 127304

    [20]

    Qiao S Z, Kang S S, Qin Y F, Li Q, Zhong H, Kang Y, Yu S Y, Han G B, Yan S S, Mei L M 2014 Chin. Phys. B 23 058501

    [21]

    Hasi W L J, Geng X Z, Jin C Y, Fan R Q, Lin D Y, He W M, L Z W 2011 Acta Phys. Sin. 60 104212 (in Chinese) [哈斯乌力吉, 耿西钊, 靳朝颖, 范瑞清, 林殿阳, 何伟明, 吕志伟 2011 物理学报 60 104212]

    [22]

    Liu D J, Duan Q, Wang F, Wang L J 2005 Chin. J. Laser 32 969 (in Chinese) [刘大军, 段潜, 王舫, 王立杰 2005 中国激光 32 969]

    [23]

    Perry J W, Mansour K, Marder S R, Perry K J, Alvarez D, Choong I 1994 Opt. Lett. 19 625

    [24]

    Samia A C, Chen X, Burda C 2003 J. Am. Chem. Soc. 125 15736

    [25]

    Shi L X, Hernandez B, Selke M 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 6278

    [26]

    Hsieh J M, Ho M L, Wu P W, Chou P T, Tsai T T, Yun C 2006 Chem. Commun. 6 615

    [27]

    Ma J, Chen J Y, Idowu M, Nyokong T 2008 J. Phys. Chem. B 112 4465

    [28]

    Nyk M, Palewska K, Kepinski L, Wilk K A, Strek W, Samoc M 2010 J. Luminescence 130 2487

    [29]

    Beck T J, Burkanas M, Bagdonas S, Krivickiene Z, Beyer W, Sroka R, Baumgartner R, Rotomskis R 2007 J. Photochem. Potobiol. B: Biology 87 174

    [30]

    Collins H A, Khurana M, Moriyama E H, Mariampillai A, Dahlstedt E, Balaz M, Kuimova M K, Drobizhev M, Yang V X D, Phillips D, Rebane A, Wilson B C, Anderson H L 2008 Nat. Photon. 2 420

    [31]

    Li F, Li X G 2012 Opt. Commun. 285 5217

    [32]

    Li F, Lu P X 2008 Opt. Express 16 14571

  • [1]

    Wang J, Long Y T, Zhang Y L, Zhong X H, Zhu L Y 2009 Chem. Phys. Chem. 10 680

    [2]

    Cao C, Wang C, Zhang R 2012 Chin. Phys. B 21 110305

    [3]

    Hong W P, Park S H 2011 Chin. Phys. B 20 098502

    [4]

    An L M, Yang Y Q, Song W S, Su W H, Zeng Q H, Chao K F, Kong X G 2009 Acta Phys. Sin. 58 7914 (in Chinese) [安利民, 杨延强, 宋维斯, 苏文辉, 曾庆辉, 朝克夫, 孔祥贵 2009 物理学报 58 7914]

    [5]

    Nie W J 1993 Adv. Mater. 5 520

    [6]

    Wang K X, Pang F F, Wang T Y 2007 Chin. J. Lasers 34 398 (in Chinese) [王克新, 庞拂飞, 王廷云 2007 中国激光 34 398]

    [7]

    Chestnoy N, Harris T D, Hull R, Brus L E 1986 Phys. Chem. 90 3393

    [8]

    Jain R K, Lind R C 1983 Opt. Soc. Am. 73 647

    [9]

    Arunkumar P, Mark G 2013 Nanoscience 1 208

    [10]

    Gan F X 1991 Non-Cryst. Solids 129 299

    [11]

    Liu Y M, Yu Z Y, Ren X M 2009 Chin. Phys. B 18 9

    [12]

    Deng Z T, Cao L, Tang F Q, Zou B S 2005 Phys. Chem. B 109 16671

    [13]

    Gao M Y, Kirstein S, Wald H M 1998 Phys. Chem. B 102 8360

    [14]

    Chen Q D, Ma Q, Wan Y, Su X G, Lin Z B, Jin Q H 2005 Luminescence 20 251

    [15]

    Allison M D, Bao G 2008 Nano Lett. 8 1439

    [16]

    Ji Z, Xiang Y, Yasukiyo U 2004 Prog. Org. Coat. 49 180

    [17]

    Yuan G C, Xu Z, Zhao S L, Zhang F J, Jiang W W, Huang J Z, Song D D, Zhu H N, Huang J Y, Xu X R 2008 Acta Phys. Sin. 57 5911 (in Chinese) [袁广才, 徐征, 赵谡玲, 张福俊, 姜薇薇, 黄金昭, 宋丹丹, 朱海娜, 黄金英, 徐叙瑢 2008 物理学报 57 5911]

    [18]

    Ye W G, Liu D, Peng X F, Dou W D 2013 Chin. Phys. B 22 117301

    [19]

    Guo R D, Yue S Z, Wang P, Chen Y, Zhao Y, Liu S Y 2013 Chin. Phys. B 22 127304

    [20]

    Qiao S Z, Kang S S, Qin Y F, Li Q, Zhong H, Kang Y, Yu S Y, Han G B, Yan S S, Mei L M 2014 Chin. Phys. B 23 058501

    [21]

    Hasi W L J, Geng X Z, Jin C Y, Fan R Q, Lin D Y, He W M, L Z W 2011 Acta Phys. Sin. 60 104212 (in Chinese) [哈斯乌力吉, 耿西钊, 靳朝颖, 范瑞清, 林殿阳, 何伟明, 吕志伟 2011 物理学报 60 104212]

    [22]

    Liu D J, Duan Q, Wang F, Wang L J 2005 Chin. J. Laser 32 969 (in Chinese) [刘大军, 段潜, 王舫, 王立杰 2005 中国激光 32 969]

    [23]

    Perry J W, Mansour K, Marder S R, Perry K J, Alvarez D, Choong I 1994 Opt. Lett. 19 625

    [24]

    Samia A C, Chen X, Burda C 2003 J. Am. Chem. Soc. 125 15736

    [25]

    Shi L X, Hernandez B, Selke M 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 6278

    [26]

    Hsieh J M, Ho M L, Wu P W, Chou P T, Tsai T T, Yun C 2006 Chem. Commun. 6 615

    [27]

    Ma J, Chen J Y, Idowu M, Nyokong T 2008 J. Phys. Chem. B 112 4465

    [28]

    Nyk M, Palewska K, Kepinski L, Wilk K A, Strek W, Samoc M 2010 J. Luminescence 130 2487

    [29]

    Beck T J, Burkanas M, Bagdonas S, Krivickiene Z, Beyer W, Sroka R, Baumgartner R, Rotomskis R 2007 J. Photochem. Potobiol. B: Biology 87 174

    [30]

    Collins H A, Khurana M, Moriyama E H, Mariampillai A, Dahlstedt E, Balaz M, Kuimova M K, Drobizhev M, Yang V X D, Phillips D, Rebane A, Wilson B C, Anderson H L 2008 Nat. Photon. 2 420

    [31]

    Li F, Li X G 2012 Opt. Commun. 285 5217

    [32]

    Li F, Lu P X 2008 Opt. Express 16 14571

  • [1] 贾棋, 樊秦凯, 侯文清, 杨晨光, 王利邦, 王浩, 徐春华, 李明, 陆颖. DNA双链退火压力对DNA聚合酶gp5链置换的调控. 物理学报, 2021, 70(15): 158701. doi: 10.7498/aps.70.20210707
    [2] 马东飞, 侯文清, 徐春华, 赵春雨, 马建兵, 黄星榞, 贾棋, 马璐, 刘聪, 李明, 陆颖. 脂质体包裹荧光受体方法研究α-突触核蛋白在磷脂膜上的结构和动态特征. 物理学报, 2020, 69(3): 038701. doi: 10.7498/aps.69.20191607
    [3] 朱陆尧, 王鹏, 翟春光, 胡阔, 姚明光, 刘冰冰. 酞菁晶体结构与荧光性质的压力调控. 物理学报, 2019, 68(17): 176101. doi: 10.7498/aps.68.20190559
    [4] 李东阳, 张远宪, 欧永雄, 普小云. 聚二甲基硅氧烷微流道中光流控荧光共振能量转移激光. 物理学报, 2019, 68(5): 054203. doi: 10.7498/aps.68.20181696
    [5] 吕袭明, 李辉, 尤菁, 李伟, 王鹏业, 李明, 奚绪光, 窦硕星. 单分子荧光共振能量转移数据处理的优化算法. 物理学报, 2017, 66(11): 118701. doi: 10.7498/aps.66.118701
    [6] 邱骏鹏, 梁闰富, 彭晓, 李亚晖, 刘立新, 尹君, 屈军乐, 牛憨笨. 多色双光子激发荧光显微技术实验研究. 物理学报, 2015, 64(4): 048701. doi: 10.7498/aps.64.048701
    [7] 李牧野, 李芳, 魏来, 何志聪, 张俊佩, 韩俊波, 陆培祥. CdTe量子点与罗丹明B水溶液体系下的双光子激发荧光共振能量转移. 物理学报, 2015, 64(10): 108201. doi: 10.7498/aps.64.108201
    [8] 曹宁通, 张雷, 吕路, 谢海鹏, 黄寒, 牛冬梅, 高永立. 酞菁铜与MoS2(0001)范德瓦耳斯异质结研究. 物理学报, 2014, 63(16): 167903. doi: 10.7498/aps.63.167903
    [9] 何月娣, 徐征, 赵谡玲, 刘志民, 高松, 徐叙瑢. 混合量子点器件电致发光的能量转移研究. 物理学报, 2014, 63(17): 177301. doi: 10.7498/aps.63.177301
    [10] 许中华, 陈卫兵, 叶玮琼, 杨伟丰. 聚合物和小分子叠层结构有机太阳电池研究. 物理学报, 2014, 63(21): 218801. doi: 10.7498/aps.63.218801
    [11] 王宏斌, 蒋刚, 朱正和, 万明杰. H2X(X=O,S,Se,Te)分子的双光子激发. 物理学报, 2013, 62(19): 193102. doi: 10.7498/aps.62.193102
    [12] 安利民, 杨延强, 宋维斯, 苏文辉, 曾庆辉, 朝克夫, 孔祥贵. 低强度飞秒激光激发下CdTe和CdTe/CdS核壳量子点的荧光上转换研究. 物理学报, 2009, 58(11): 7914-7920. doi: 10.7498/aps.58.7914
    [13] 窦卫东, 宋 飞, 黄 寒, 鲍世宁, 陈 桥. Ag(110)表面吸附酞菁铜分子的紫外光电子谱研究. 物理学报, 2008, 57(1): 628-633. doi: 10.7498/aps.57.628
    [14] 宋淑芳, 赵德威, 徐 征, 徐叙瑢. 有机多层量子阱的能量转移. 物理学报, 2007, 56(6): 3499-3503. doi: 10.7498/aps.56.3499
    [15] 吴文智, 闫玉禧, 郑植仁, 金钦汉, 刘伟龙, 张建平, 杨延强, 苏文辉. 水溶性CdTe量子点的稳态和纳秒时间分辨光致发光光谱. 物理学报, 2007, 56(5): 2926-2930. doi: 10.7498/aps.56.2926
    [16] 林子扬, 付 哲, 刘立新, 胡 涛, 屈军乐, 郭宝平, 牛憨笨. 双光子阵列点激发同时多维荧光信息的处理. 物理学报, 2006, 55(12): 6701-6707. doi: 10.7498/aps.55.6701
    [17] 刘立新, 屈军乐, 林子扬, 陈丹妮, 许改霞, 胡 涛, 郭宝平, 牛憨笨. 双光子激发时间分辨荧光光谱测量技术. 物理学报, 2006, 55(12): 6281-6286. doi: 10.7498/aps.55.6281
    [18] 梁志坚, 唐福龙, 干福熹, 孙真荣, 杨希华, 丁良恩, 王祖赓. 一种新的亚酞菁的共振三阶非线性光学性质. 物理学报, 2000, 49(2): 252-255. doi: 10.7498/aps.49.252
    [19] 王 谨, 胡正发, 张登玉, 詹明生. Rb原子激发态碰撞能量转移. 物理学报, 1998, 47(8): 1265-1271. doi: 10.7498/aps.47.1265
    [20] 沈异凡, 李万兴. 激发态铯原子间的碰撞能量转移. 物理学报, 1993, 42(11): 1766-1773. doi: 10.7498/aps.42.1766
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-02
  • 修回日期:  2014-10-09
  • 刊出日期:  2015-02-05

CdTe量子点-铜酞菁复合体系荧光共振能量转移的研究

  • 1. 武汉工程大学理学院, 武汉 430073;
  • 2. 华中科技大学物理学院, 武汉 430074
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11204222)、 湖北省自然科学基金(批准号: 2014CFB793, 2013CFB316)、 武汉工程大学科学研究基金和武汉工程大学研究生教育创新基金(批准号: CX2013002) 资助的课题.

摘要: 以波长为780 nm、重复频率为76 MHz、脉宽为130 fs的飞秒激光作为激发光源, 采用超快时间分辨光谱技术研究了CdTe量子点-铜酞菁复合体系的荧光共振能量转移. 实验结果表明, 在780 nm的双光子激发条件下, 复合体系中CdTe量子点的荧光寿命随着铜酞菁溶液浓度的增加而减少, 荧光共振能量转移效率增加. 同时也研究了激发功率对荧光共振能量转移效率的影响. 结果表明, 随着激发光功率的增加, 复合体系溶液中CdTe量子点的荧光寿命增加, 荧光共振能量转移效率减小, 其物理机理是因为高激发功率下的热效应和由双光子诱导的高阶激发态的跃迁. 当激发光功率为200 mW时, 双光子荧光共振能量转移效率为43.8%. 研究表明CdTe量子点-铜酞菁复合体系是非常有潜力的第三代光敏剂.

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