光子晶体图案在传感检测、防伪、光学显示和其它光学器件等方面体现了重要的应用。光子晶体图案的制备经历了最初的非响应性被动式图案、能响应外场刺激的主动式图案及经外场调控后固化的图案三个发展阶段。非响应性光子晶体图案的制备是基于模板的胶乳自组装或使用乳胶墨水喷墨打印直接获得。响应性光子晶体图案是在组装单元中引入光、热、电、磁或溶剂响应材料。所制备的图案可以通过结构色变化来可逆地响应外部刺激，但是一旦离开特定的外部响应条件，光子晶体图案会随之消失。固化的光子晶体图案是在外场调控的前提下制备好特殊的图案，然后通过光热或特殊的…
利用太阳能和风能产生的电力驱动电催化二氧化碳还原反应（CRR），将二氧化碳转换成高附加值化学品或燃料，是一种有效的缓解能源危机和全球变暖的理想途径，也因此而备受关注。然而，由于缺乏性能优异、价格低廉、环境友好的催化剂，该途径的实用化仍具挑战。碳基催化剂因具有资源丰富、导电性好、比表面积大、环境友好等优点而被广泛应用于多种催化反应中。目前报道的系列碳基电催化剂在CRR中也展现出极好的催化性能和应用潜力。但碳基催化剂的CRR活性来源仍充满争议，如氮掺杂的碳材料中，多种形式的氮物种（如吡啶氮，吡咯氮，石墨氮）都被认为是活…
近年来，有机电致发发光二极管（OLEDs）在新型显示和照明领域的应用引起了研究者的关注。热激活延迟荧光（TADF）材料由于其可以实现100 %的内量子效率，同时避免了在发光材料中引入贵重有毒的过渡金属，已成为第三代有机电致发光材料，在未来OLED领域应用前景广阔。但是，由于三重态激子相关的湮灭过程使得基于TADF的OLED器件有着和磷光OLED器件相同的效率滚降问题。基于此，马於光组于2013年报道了采用PTZ-BZP作为发光材料的近红外OLED，实现48 % 的激子利用率，提出器件高的激子利用率归因于化合物从高能…
磷光材料和热激活延迟荧光（TADF）材料的快速发展使得有机发光二极管（OLEDs）的外量子效率超过30%，功率效率超过传统的荧光灯(~70 lm/W)。但高效率、稳定性优异的深蓝光材料以及高性能的溶液法大面积加工器件仍是目前OLEDs领域的研究难点。特别是溶液法制备的白光OLEDs依然存在使用寿命短、效率低、显色指数低、白光区较窄等多方面的问题。 近期，中国科学院大学化学科学学院齐婷副教授课题组与中科院理化技术研究所光电信息材料与器件研究中心-光响应材料与器件组的王鹰研究员团队合作，应用互为互补色的TADF材料（蓝…
单细胞内活性物质的准确检测对揭示其在生命活动中的重要作用及探索相关疾病的诊疗方法具有重要意义。荧光法具有灵敏度高等特点，使其在单细胞的检测中备受青睐。目前，常用的荧光单细胞分析方法中使用的纳米材料主要集中于零维纳米颗粒，如纳米颗粒。这些零维纳米材料在用于单细胞检测时通常需要被动扩散进入细胞，检测过程中纳米材料易出现漂移，不利于单细胞特定部位长时间观测。相比于零维纳米材料，一维纳米材料具有纳米尺度的直径、同时具有微米尺度的纵向长度，这一结构特性使其便于操作和观察。通过物理方法将一维纳米材料主动定位于细胞特定部位，能有…
发光材料在光电器件、照明与显示、能源转换与存储、生物成像与传感等多个领域都发挥着重要作用。实现精确可控的多色发光具有重要的研究意义和应用价值。为了实现这一目标，研究人员进行了大量的研究探索，例如量子尺寸的调控、镧系元素的掺杂和分子结构的设计等。然而，这些方法一般较为复杂，可操作性不强，难以实现宽波段范围内发光波长的连续精确调控。 近年来，碳点作为一种新型的发光碳纳米材料，由于其优异的发光特性、低毒性、易于功能化、稳定性和水溶性好等优点，受到了广泛关注。研究人员通过碳源选择、能级调控和杂原子掺杂等手段，实现了碳点宽波…
光动力疗法 (PDT) 是一项继手术、化疗和放疗等传统方法之后的肿瘤治疗新技术，具有创伤小、选择性好、副作用低以及可重复治疗等优点。PDT的主要原理是利用富集到肿瘤部位的光敏剂 (PSs) 吸收光子后将能量传递给氧分子，通过光敏化过程产生活性氧物种，从而引起肿瘤细胞坏死和凋亡。因此，光动力治疗具有氧气浓度依赖性，然而缺氧是肿瘤微环境的一个显著特征。目前，为改善肿瘤乏氧微环境，增强光动力治疗肿瘤效果，主要有两种方法：(1) 利用不同的氧气载体，如全氟化碳 (CF4) 和含氧血红蛋白 (HbO2)，将氧气和PSs同时输…
太赫兹(THz,1THz=1012Hz)泛指频率在0.1THz-10THz之间、波长3mm-30 μm波段内波段内的电磁波。太赫兹波可以与凝聚态物质、有机及生物系统等相互作用，提供关于物质的物理、化学及波谱特性、分子、量子互作用过程等重要信息，因此在物质表征、生物医学、雷达探测、安检成像以及无线通信等领域具有重要应用价值。然而，太赫兹技术的实际应用需要高水平有源器件和有效的调制技术。近年来，基于半导体硅的太赫兹器件受到高度的关注，这是因为硅基器件在制备技术和系统集成方面可以跟已有的或者新兴的硅基光电子学系统相兼容，…
仿生材料是一种“活”的材料，她可以通过吸取多种来自不同生命结构（形似）或是功能（神似）上的仿生灵感来不断完成进化，形成超越自然进化的结构和功能的组合。现代飞行器的发展就遵循了类似规律，它的机翼曲线模仿了鸟类翅膀的流线型外形，以降低空气动力阻力。通过模仿蝙蝠的基于超声波的探路系统，现代飞行器采用雷达导航系统作为其行驶过程中的“眼睛”，确定目标躲避障碍。通过模仿鲨鱼皮肤上具有适应性的微米/纳米复合结构，飞行器表面的涂层可以帮助降低摩空气擦阻力，并且减小紫外线照射的损害。 最近，由中科院理化技术研究所郭维，江雷领导的研究…
能源短缺以及化石燃料燃烧引起的全球性环境问题日益严峻。在众多解决方案中，受自然界光合作用的启发，通过人工光合作用构建可持续的碳循环过程，即利用光催化的方法将CO2还原为有价值的化学原料（CO、CH4等），近年来得到了研究人员的广泛关注。 钙钛矿氧化物及其衍生物作为一种高效、稳定的光催化材料，在许多能量转换反应和环境处理中已经得到了广泛的研究。近十年来，关于钙钛矿氧化物基材料的高效光催化CO2还原反应已发表了100余篇重要论文。然而，由于CO2还原反应过程的复杂性，钙钛矿结构的丰富可调性，想要理清其内在构效关系的一般…