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Triplet–Triplet Annihilation Upconversion in a MOF with AcceptorFilled Channels

  • In summary, we report a highly modular solid TTA-UC system comprising of a crystalline, thermally stable PCN222(Pd) MOF with CA-coated MOF channels and with a DPA annihilator embedded in a solution-like environment in the MOF channels. This solid material displays blue upconverted delayed emission with a luminescence lifetime of 373 us, a threshold value of 329 mW*cm-2 and a triplet–triplet energy transfer efficiency of 82%. This optical application adds another facet to the versatile chemistry of PCN-222 MOFs. The design concept is also applicable to other TTA-UC pairs and enables tuning of the UCL color, for example, by replacing DPA with other dyes as exemplarily shown for 2,5,8,11-tetra-tert-butyl-perylene, that yields UCL at 450 nm. Current work aims to reduce the oxygen sensitivity and to increase the retention of the trapped annihilators in organic environments, for example, by tuning the chain length of the carboxylic acid and by coating the MOF surface. In addition, the TTA-UCIn summary, we report a highly modular solid TTA-UC system comprising of a crystalline, thermally stable PCN222(Pd) MOF with CA-coated MOF channels and with a DPA annihilator embedded in a solution-like environment in the MOF channels. This solid material displays blue upconverted delayed emission with a luminescence lifetime of 373 us, a threshold value of 329 mW*cm-2 and a triplet–triplet energy transfer efficiency of 82%. This optical application adds another facet to the versatile chemistry of PCN-222 MOFs. The design concept is also applicable to other TTA-UC pairs and enables tuning of the UCL color, for example, by replacing DPA with other dyes as exemplarily shown for 2,5,8,11-tetra-tert-butyl-perylene, that yields UCL at 450 nm. Current work aims to reduce the oxygen sensitivity and to increase the retention of the trapped annihilators in organic environments, for example, by tuning the chain length of the carboxylic acid and by coating the MOF surface. In addition, the TTA-UC efficiency will be further enhanced by reducing the reabsorption of the UC emission caused by Pd(TCPP) and by optimizing the sensitizer/annihilator interface.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:S. Gharaati, Cui Wang, C. Förster, Florian Weigert, Ute Resch-GengerORCiD, K. Heinze
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Chemistry - A European Journal
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.2 Biophotonik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley-VCH Verlag
Verlagsort:Weinheim
Jahrgang/Band:26
Ausgabe/Heft:5
Erste Seite:1003
Letzte Seite:1007
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:DPA; Dye; Energy transfer; Fluorescence; Lifetime; MOF; Method; NMR; Oxygen sensitive; Porphyrin; Quantum yield; Sensitization; Sensor; Single molecule; Triplet-triplet annihilation; Upconverstion
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Nano
DOI:10.1002/chem.201904945
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-500580
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International
Datum der Freischaltung:18.12.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:18.12.2019
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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