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太陽(yáng)能清潔無(wú)污染，是理想的能源，但將其高效轉(zhuǎn)為人類需求的能源形式，則面臨巨大挑戰(zhàn)。近日，從中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所傳來(lái)好消息：吳凱豐研究員團(tuán)隊(duì)在量子點(diǎn)光化學(xué)研究中取得重要進(jìn)展，團(tuán)隊(duì)率先實(shí)現(xiàn)了低毒性量子點(diǎn)敏化的近紅外至可見(jiàn)上轉(zhuǎn)換，并將該體系與有機(jī)光催化融合，實(shí)現(xiàn)了高效快速的太陽(yáng)光合成，有望對(duì)光合成技術(shù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際著名科研期刊《自然—光子學(xué)》上。

紅外光至可見(jiàn)光的上轉(zhuǎn)換在能源、醫(yī)學(xué)、國(guó)防等諸多領(lǐng)域具有重要意義，比如對(duì)太陽(yáng)能電池而言，上轉(zhuǎn)換能使器件可以有效利用陽(yáng)光中大量的低能量紅外光子，顛覆性地提升太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率。然而，此前報(bào)道的近紅外光敏劑普遍效率較低或含有貴金屬和有毒金屬，相對(duì)廉價(jià)環(huán)保的高效近紅外光敏劑仍有待開(kāi)發(fā)。在前期研究中，研究團(tuán)隊(duì)深入系統(tǒng)地研究了量子點(diǎn)敏化有機(jī)分子三線態(tài)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，探索了這些新機(jī)制在光子上轉(zhuǎn)換、有機(jī)光合成等領(lǐng)域的初步應(yīng)用。此次研究中，團(tuán)隊(duì)聚焦于銅銦硒基近紅外量子點(diǎn)，該類量子點(diǎn)相對(duì)綠色環(huán)保，可用于替代劇毒性的鉛基近紅外量子點(diǎn)。

此外，得益于近紅外光子的有效利用和量子點(diǎn)的寬譜吸收特性，該上轉(zhuǎn)換有機(jī)催化融合體系可在太陽(yáng)光下高效快速運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)表明，在室內(nèi)窗臺(tái)上幾秒內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)丙烯酸酯的光誘導(dǎo)聚合。吳凱豐說(shuō)，這項(xiàng)研究將太陽(yáng)能合成的范圍擴(kuò)大到了陽(yáng)光中豐富的可見(jiàn)光和近紅外光子，將有力推動(dòng)光合成技術(shù)的發(fā)展。

（大連新聞傳媒集團(tuán)記者冉嬛）

關(guān)鍵詞： 重要進(jìn)展

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