De unieke eigenschappen van zeldzame aarde (RE)-complexen, waaronder ligand-gesensibiliseerde energieoverdracht, vingerafdrukachtige emissies en langlevende emissies, maak ze veelbelovende materialen voor vele toepassingen, zoals optische codering, luminescentiebeeldvorming/detectie en tijdopgeloste luminescentiedetectie. Vooral, het gebruik van RE-luminescerende materialen voor in vitro en in vivo beeldvorming kan de autofluorescentie van organismen en eventuele interferentie van achtergrondfluorescentie gemakkelijk elimineren. Echter, de meeste RE-complexen hebben een slechte oplosbaarheid en stabiliteit in waterige oplossing, en hun luminescentie kan gemakkelijk worden gedoofd door nabijgelegen X-H (X =O, N, C) oscillatoren, wat hun verdere toepassingen in waterige oplossingen en biobeeldvorming beperkt. Bijgevolg, het verbeteren van de luminescentieprestaties en de dispergeerbaarheid is een belangrijk punt geworden om de toepassing van RE-complexen uit te breiden. Tot nu toe, uitgebreide inspanningen zijn besteed aan het verhogen van de luminescentie-intensiteit van RE-complexen, zoals toenemende structurele stijfheid, coördinatienummers aanpassen, het vervangen van ligand C-H-bindingen door C-F-bindingen en het veranderen van de elektronendonerende of elektronenonttrekkende eigenschappen van substituenten.

Onlangs, assemblage-geïnduceerde emissiematerialen, zoals fosforescentiematerialen bij kamertemperatuur en door aggregatie geïnduceerde emissieluminogenen zijn onderzoekshotspots geworden. Vergeleken met deze emitterende materialen, RE-complexen bezitten een relatief gecompliceerd gesensibiliseerd luminescentiemechanisme. In de sensibilisatieprocessen van RE-complexen, de energieoverdracht van de aangeslagen triplettoestand van de liganden naar de aangeslagen toestand van de RE-ionen is de belangrijkste oorzaak van emissie. Daarom, het vergroten van de mogelijkheid van intersysteemovergang naar de aangeslagen toestand van het ligand-triplet en het verminderen van het niet-stralingsverval zou gunstig zijn voor de luminescentie van RE-complexen.

Recente studies hebben aangetoond dat supramoleculaire assemblage zeer in water dispergeerbare nanostructuren kan bouwen door middel van niet-covalente intermoleculaire kracht, waardoor de RE-complexen op meer gebieden kunnen worden toegepast. Echter, het is moeilijk om de assemblage te voorspellen en de deeltjesgrootteverdeling te regelen door simpelweg RE-complexen in gastheermatrices te dispergeren. Zoals bekend, zelfassemblage gedreven door intermoleculaire krachten, zoals hydrofoob-hydrofoob, waterstofbinding, en aromatische π - π stapeling, heeft een hoge mate van oriëntatie en voorspelbaarheid, en is een krachtige strategie voor het synthetiseren van nanostructuren met precieze afmetingen en vormen. Tegelijkertijd, zulke intermoleculaire interactiekrachten kunnen de intermoleculaire afstand veranderen, beperk de rotatie van de ligandmoleculen, en reguleren de energieoverdracht van de liganden naar de centrale RE-ionen.

Hier, een nieuwe strategie werd voorgesteld om op grootte gecontroleerde Eu . te verkrijgen ³⁺ -complexe nanodeeltjes (Eu-NP's) met zelf-assemblage-geïnduceerde luminescentie (SAIL) kenmerken zonder inkapseling of hybridisatie. de amfifiele Eu ³⁺ -complex met liganden van carbazoolderivaten, met sterk π-π geconjugeerde elektronenstructuur, zou zichzelf kunnen assembleren tot Eu-NP's met uitstekende dispergeerbaarheid in water en regelbare deeltjesgrootte in waterige oplossing. Onderzoekers voorzagen dat het aanpassen van de moleculaire polariteit van de liganden en het overbrengen van de RE-complexen van de organische fase naar de waterfase ervoor zou kunnen zorgen dat de RE-complexen zich zouden assembleren tot NP's met een goede dispergeerbaarheid in water. Door de veranderingen in de levensduur van luminescentie en kwantumopbrengsten in een waterige oplossing te bestuderen, ze ontdekten dat zelfassemblage de watermoleculen in het lichtgevende centrum effectief kon afschermen en zo het dovende effect van de watermoleculen tegen de vibratie van de O-H-binding zou verminderen. En als de moleculen zelf aan elkaar zijn geassembleerd, ze beperken elkaar en de beweging binnen de moleculen wordt beperkt.

Dit zal de intramoleculaire rotatie of vibratie van Eu . aanzienlijk beperken ³⁺ -complexen, wat resulteert in de versterking van luminescentie in waterige omstandigheden. Ook, dit systeem zou kunnen worden gebruikt voor bioimaging-toepassing voor de detectie van temperatuur en HClO door middel van steady-state fluorescentie en tijdsopgeloste test. In deze betekenis, de SAIL-activiteit van het hier voorgestelde zelf-geassembleerde RE-complexensysteem heeft de trend ingeluid voor de ontwikkeling van RE-lichtconversiesystemen en hun integratie in bio-imaging- en therapietoepassingen.