光与时间魔法的奇妙碰撞——追寻长余辉寿命的足迹

引用本文: 孙若曦, 徐祎倩, 荣绍儒, 韩春苗, 许辉. 光与时间魔法的奇妙碰撞——追寻长余辉寿命的足迹[J]. 大学化学, 2024, 39(5): 90-97. doi: 10.3866/PKU.DXHX202310001 shu

Citation: Ruoxi Sun, Yiqian Xu, Shaoru Rong, Chunmiao Han, Hui Xu. The Enchanting Collision of Light and Time Magic: Exploring the Footprints of Long Afterglow Lifetime[J]. University Chemistry, 2024, 39(5): 90-97. doi: 10.3866/PKU.DXHX202310001 shu

光与时间魔法的奇妙碰撞——追寻长余辉寿命的足迹

黑龙江大学化学化工与材料学院, 功能无机材料化学教育部重点实验室, 哈尔滨 150080
基金项目:
中国学位与研究生教育学会学位与研究生教育研究课题(2020MSA230)；黑龙江大学第三批课程思政建设重点项目；黑龙江大学2022年研究生精品课程建设项目；黑龙江大学2022年研究生课程思政课程建设项目

摘要: 发光寿命是光化学的重要概念，也是体现发光材料性质的一项重要参数。尽管发光材料在人类生产生活、军事及航空航天领域有广泛的应用，但是普通大众对于“发光寿命有长有短”这一科学概念并没有清晰的认识。本项目以生活中的光为切入点，以发光寿命在人眼可识别范围内(>100 ms)的长余辉材料作为展示媒介。通过探究三聚氰胺与苯二甲酸在水介质中的自组装，设计并合成了一类寿命长、亮度高的有机长余辉材料，因其合成方法简单、原料便宜易得、实验现象明显且重现性高，非常适合作为科普主题；同时在日常生活中探寻发光现象，创新设计趣味动画、“光绘涂鸦”等新型科普模式，寓教于乐、寓教于做，点燃人们探究化学世界的热情；借助Bilibili、抖音等网络平台广泛宣传，拓宽化学知识的普及范围。针对具有不同年龄和知识结构对象群体的特点和需求，科普内容设立了多个独立互动模块，“量体裁衣”，力求获得“覆盖面广、接受度高”的效果，让发光寿命真正贴近生活、走向大众。

关键词:

English

The Enchanting Collision of Light and Time Magic: Exploring the Footprints of Long Afterglow Lifetime

Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry Ministry of Education, School of Chemistry and Materials, Heilongjiang University, Harbin 150080, China
Received Date: 28 September 2023
Revised Date: 17 January 2024

Abstract: Luminescence lifetime is a crucial concept in photochemistry, serving as a significant parameter that characterizes the properties of luminescent materials. Despite the widespread applications of luminescent materials in various fields such as human production, military, aerospace, the general public often lacks a clear understanding of the scientific notion that “Luminescence lifetime can vary”. This project takes everyday light as a starting point and utilizes long afterglow materials with human-recognizable lifetimes (> 100 ms) as a medium of demonstration. By investigating the self-assembly of melamine and phthalic acid in an aqueous medium, a class of organic long afterglow materials with extended lifetimes and high brightness is designed and synthesized. The simplicity of the synthesis method, cost-effectiveness of raw materials, clear experimental phenomena, and high reproducibility make it an ideal theme for science popularization. Additionally, the project explores luminescence phenomena in daily life, introducing innovative and engaging modes of science communication such as original animations and “afterglow graffiti”. By leveraging platforms like Bilibili and TikTok, the outreach of chemical knowledge is broadened. The science popularization content includes several independent interactive modules tailored to the characteristics and needs of different audience groups, aiming for broad coverage and high acceptance. This approach ensures that luminescence lifetime becomes intimately connected with everyday life and reaches a wide audience.

Key words:

1. [1]
  徐知雨. 当代化工研究, 2017, 20(8), 54.
2. [2]
  朱雅琪. 过渡金属离子掺杂镓锗酸锌近红外长余辉发光纳米粒子的设计、制备及机理研究[博士学位论文]. 长春: 东北师范大学, 2022.
3. [3]
  顾洁. 激基复合物长余辉材料的设计、制备及性能研究[硕士学位论文]. 南京: 南京邮电大学, 2022.
4. [4]
  韩江丽. 小分子掺杂有机晶体的长余辉发光性能和应用研究[博士学位论文]. 天津: 天津大学, 2020.
5. [5]
  Kabe, R.; Adachi, C. Nature 2017, 550, 384.Kabe, R.; Adachi, C. Nature 2017, 550, 384.
6. [6]
  Bian, L.; Shi, H.; Wang, X.; Ling, K.; Ma, H.; Li, M.; Cheng, Z.; Ma, C.; Cai, S.; Wu, Q.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10734.Bian, L.; Shi, H.; Wang, X.; Ling, K.; Ma, H.; Li, M.; Cheng, Z.; Ma, C.; Cai, S.; Wu, Q.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10734.
7. [7]
  Singh, M.; Liu, K.; Qu, S. L.; Ma, H. L.; Shi, H. F; An, Z. F.; Huang, W.; Hu, C. F.; Zeng, S. S.; Wang, W. X. Adv. Opt. Mater. 2021, 9, 2002197.Singh, M.; Liu, K.; Qu, S. L.; Ma, H. L.; Shi, H. F; An, Z. F.; Huang, W.; Hu, C. F.; Zeng, S. S.; Wang, W. X. Adv. Opt. Mater. 2021, 9, 2002197.
8. [8]
  刘亚楠. 基于氢键和π–π相互作用的共轭化合物自组装及应用[硕士学位论文]. 武汉: 中南民族大学, 2021.

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

光与时间魔法的奇妙碰撞——追寻长余辉寿命的足迹

English

The Enchanting Collision of Light and Time Magic: Exploring the Footprints of Long Afterglow Lifetime

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

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English

The Enchanting Collision of Light and Time Magic: Exploring the Footprints of Long Afterglow Lifetime

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