研究人员利用晶体实现了固态热化学发光，发表在《自然通讯》期刊上的研究结果表明，这种能量-热量传递的基本过程应用于一种材料，产生光，可以在毫米或厘米大小的纯固体材料中实现。一般来说，化学发光反应只有在溶液中才可能发生(例如，发光棒发光的过程)，在这种情况下，两种化学物质很容易发生反应，从而产生可见光。然而，这并没有在大块固体中得到报道。为了探索这一过程在纯固态下是否也适用，研究人员制备了几种有机过氧化物，并生长出厘米大小的晶体——这是一项具有挑战性的任务，因为这些化合物通常被认为是非常不稳定的。
博科园-科学科普：当热作用于晶体时，分子分解并产生从红色到蓝色到绿色的光，这取决于化学成分。纽约大学阿布扎比分校Naumov研究组的博士后，首席研究员Stefan Schramm博士说：我们的发现为化学发光研究开辟了一个未被探索的方向，可能在材料研究和生命科学中都有应用，对这种形式的能量转换提供了全新见解
它有潜力用于开发新的太阳能收集技术或监测聚合物工业中的引发剂。纽约大学阿布扎比化学副教授和博士研究的主管Panče Naumov说：
NYUAD研究人员记录的晶体受热时发出的固态热化学发光。图片：Dr. Stefan Schramm
第一个观察热直接转换成光的散装材料，进行工作超过两年，需要建设一个新显微镜和其他特殊仪器非常敏感。它不仅展示了对化学和物理都很重要的能量转换基本原理，而且为光电子和传感技术的应用奠定了基础。化学发光是一种将储存在基态反应物化学键内能量通过高能激发态中间体转化为光的过程，在溶液中已知，但在宏观晶体固体中尚未发现。通过检测厘米大小有机过氧化物晶体的热诱导化学发光，证明了热通过大块晶体的热化学发光直接转化为光。
加热氢过氧化lophine ~ 115°C的晶体导致的蓝绿色光探测发射最大值530纳米化学发光量子产率较低[(2.1±0.1)×10 - 7 E mol-1结果)。固体和溶液中热化学发光的光谱比较表明，过氧化洛芬固体热化学发光是由脱质子洛芬的发射引起。通过选择1,2-二氧基戊烷、过氧化氢内过氧化物和过氧化芳基，还确定了晶体过氧化物热化学发光是常见的，发出光的颜色从蓝色到绿色到红色不等。
博科园-科学科普｜研究/来自: 纽约大学
参考期刊文献:《Nature Communications》
DOI: 10.1038/s41467-019-08816-8
博科园-传递宇宙科学之美
