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近日,華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院、費(fèi)林加諾貝爾獎科學(xué)家聯(lián)合研究中心田禾院士、馬驤教授團(tuán)隊(duì)在純有機(jī)磷光材料研究方面取得重要突破,相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》。
圖.a) 氫鍵錨定作用與單鍵轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)耦合策略示意圖;b)動態(tài)高溫余輝現(xiàn)象的Jablonski示意圖與c)實(shí)際照片展示;d)目前高溫耐受型柔性磷光聚合物材料的研究進(jìn)展。 有機(jī)磷光材料因長壽命、大斯托克斯位移等特性,在防偽和傳感領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大,但高溫下分子熱振動易猝滅發(fā)光。此前研究多聚焦室溫環(huán)境,限制了其應(yīng)用場景。馬驤團(tuán)隊(duì)采用主-客體錨定策略:以富氫鍵的聚丙烯酰胺為基質(zhì),含單鍵轉(zhuǎn)子的三苯胺衍生物(TPCS-4)作為發(fā)光單元,成功開發(fā)了一種可編程高溫余暉聚合物。得益于氫鍵網(wǎng)絡(luò)對分子熱運(yùn)動的大幅度抑制,該材料在室溫下磷光發(fā)射壽命長達(dá)836 ms,發(fā)光量子產(chǎn)率高達(dá)61.7%,且在423K高溫下仍可以保持長達(dá)5秒的余暉。進(jìn)一步研究表明,TPCS-4中單鍵轉(zhuǎn)子在高溫下可以經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)從而驅(qū)動三重態(tài)激發(fā)態(tài)(T?)構(gòu)型轉(zhuǎn)變,最終導(dǎo)致磷光波長藍(lán)移。該研究打破了之前Kasha規(guī)則對于發(fā)光波長的限制,在單一發(fā)色團(tuán)的條件下同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高溫耐受與波長可調(diào)(508nm藍(lán)移至450nm)的動態(tài)余暉,拓寬了純有機(jī)磷光材料的使用條件和應(yīng)用場景。(陳鴻應(yīng) 華雪)
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