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用于高性能生物杂化发光二极管的白色发射蛋白-金属纳米簇磷光体

DOI：10.1021/acs.nanolett.0c00324 期刊：Nano Letters 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 本研究展示了一种简便的原位合成方法，可在水中利用工程化蛋白质支架稳定不同尺寸的荧光金纳米簇（AuNCs）。这种蛋白质-AuNC杂合体具有双发射峰（450和700纳米），并创下20%的光致发光量子产率纪录。基于这些特性，我们将其应用于生物杂化发光二极管（Bio-HLEDs）作为色彩下转换滤光片或生物荧光粉，实现了高效白光发射（CIE色坐标x/y为0.31/0.29）及超过800小时的稳定性，较现有技术提升两个数量级。除卓越性能外，该蛋白质支架还呈现出独特的各向异性发射特征，这一概念验证对单点照明与显示领域具有重要研究价值。
作者： Antonio Aires，Verónica Fernández-Luna，Julio Fernandez-Cestau，Rubén D Costa，Aitziber L. Cortajarena
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究利用工程化蛋白质支架合成并稳定荧光金纳米簇（AuNCs），将其应用于生物混合发光二极管（Bio-HLEDs）中作为颜色下转换滤光片或生物荧光粉。

研究成果

工程化蛋白质支架实现了对金纳米团簇尺寸和位置的精确控制，其光致发光量子产率得到提升并呈现双发射特性趋向白色，同时保护金纳米团簇免受光降解，并编码了金纳米团簇的各向异性发射。采用无氧生物磷光体在惰性条件下制备的器件显示出超过800小时的稳定性。

研究不足

生物杂化发光二极管（Bio-HLEDs）在环境条件下的稳定性仅能维持10小时，这与金纳米团簇（AuNCs）中胶体金的光诱导还原消除有关。需要进一步优化蛋白质设计以提高光致发光量子产率并增强对氧气的屏蔽效果。

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