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前面几个SEMINAR讨论了很多单壁管近红外荧光受pH值和分子的影响,单壁管能发光,而且发光行为恰好验证了Dresselhaus早年对于单壁管电子结构的计算,确实是一个很好的实验研究方向。但是分子如果和单壁管共价键结合的话,近红外发光常常被完全淬灭掉,不是一个好现象,前面提到的做敏感sensor应用就是用到biotin和单壁管的非共价键结合的性质,这样荧光可以恢复过来。最近又看到一篇Science杂志上最新的关于单壁管微区荧光研究,用到了单分子光谱技术,观察到了在单根单壁管在长为670nm区域的荧光动力学变化。这个手段确实很厉害,居然把单个激子对的非辐射复合过程给拍出来了。
Science 8 June 2007: Vol. 316. no. 5830, pp. 1465 - 1468
我把这篇文章读了几遍,里面有很多新的提法和物理概念,刚开始读起来比较吃力。有几点值得讨论的地方。
1,文章中提到单壁管上的激子是否理解为激子对(electron-hole pair)。这个激子自由程被判断为91nm。作者有个提法,激子在670nm的区域内由于会跑来跑去,所以只有一部分会被分子淬灭掉。我想另一部分是不是跑到这个670nm区域意外才幸免于难,但是同时周围也应有同量的激子跑进这个670nm区域,所以总体应该是动态平衡吧?
2,作者根据阶梯状的荧光变化大胆推断出单个激子对荧光淬灭单位,但是根据这个单位量进行激子平均自由程的讨论却非常含糊,反正看的我一愣一愣的,不好理解。我想也许可以这么说,因为知道这个最小单位量,可以推断出初始670nm区域应有的激子数量,那么单个分子造成某个激子淬灭的概率就可以算出来。换句话来说,分子同670nm长的单壁管上多少单位长度的激子进行淬灭就可以换算出来。如果淬灭效率是100%,那么就是说在这个单位长度里面激子必然会被淬灭掉。进一步可以推出这个单位长度里的激子必须可以自由到达每一个角落,也就是得到平均自由程。这一段讨论比较难理解,需要多琢磨一下。
3,作者观察到用酸淬灭的单壁管可以被碱重新恢复到原态,但是恢复后的荧光居然比原来的强!恢复后的微区荧光十分不稳定,说明分子比较紊乱。作者解释荧光增强是由于局域pH值比较大,我的想法是不是因为单壁管氧化还原循环过程能够降低表面氧化物呢?(如SEMINAR之四里面讨论的)。
文章里面引用了很多关键文献,还需要顺藤摸瓜一番。
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GMT+8, 2024-10-20 05:04
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