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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(jiǎng)科學(xué)家聯(lián)合研究中心田禾院士、馬驤教授團(tuán)隊(duì)在室溫磷光材料構(gòu)建方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果分別在《美國化學(xué)會(huì)志·金》和《材料研究述評(píng)》上發(fā)表。
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多功能聚合物實(shí)現(xiàn)特殊室溫磷光性能。華東理工供圖
室溫磷光材料由于其獨(dú)特的光物理性質(zhì)，如大斯托克斯位移、長發(fā)光壽命等而得到廣泛關(guān)注。然而，純有機(jī)化合物的自旋軌道耦合(SOC)作用一般較小，系間竄越(ISC)過程較弱，這使得純有機(jī)磷光團(tuán)的設(shè)計(jì)和性能調(diào)控具有較高的難度和挑戰(zhàn)性。
基于此，研究人員提出并論證了一種新的增強(qiáng)ISC策略。與現(xiàn)有用重原子、雜原子或羰基修飾分子骨架來促進(jìn)SOC不同，該工作通過分子設(shè)計(jì)來降低熒光輻射躍遷速率常數(shù)，從而提高ISC產(chǎn)率。在該研究中，目標(biāo)化合物的前線軌道分布與甲氧基的取代位置有關(guān)。隨著取代基位置的變化，這些化合物的躍遷逐漸由亮態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘祽B(tài)，并將化合物的發(fā)光由熒光發(fā)射轉(zhuǎn)換為磷光發(fā)射。這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)高效室溫磷光材料提供了一種全新策略。該成果以《利用暗態(tài)實(shí)現(xiàn)高效發(fā)光室溫磷光染料的構(gòu)建》為題發(fā)表于《美國化學(xué)會(huì)志·金》。
鑒于在有機(jī)室溫磷光材料領(lǐng)域取得的系列重要研究成果，團(tuán)隊(duì)受邀在《材料研究述評(píng)》發(fā)表了綜述論文，總結(jié)了團(tuán)隊(duì)在基于聚合物基質(zhì)室溫磷光的最新研究進(jìn)展。首先展示了摻雜、共價(jià)連接和超分子作用的室溫磷光聚合物制備方法及其出色的室溫磷光性能。其次介紹了增強(qiáng)聚合物室溫磷光的兩種高效手段：一是通過氫鍵橋、主客體包結(jié)、交聯(lián)等手段協(xié)同增強(qiáng)聚合物剛性；二是利用聚合物主體對(duì)客體的外部重原子效應(yīng)，偶極-偶極相互作用以及靜電和擴(kuò)散相互作用來提高ISC速率。最后，由于聚合物越趨多樣化和功能化，聚合物室溫磷光體系被賦予各種特殊發(fā)光現(xiàn)象，如光活化、激發(fā)波長依賴性、光致變色、圓偏振和刺激響應(yīng)。聚合物在室溫磷光體系中的功能和發(fā)展趨勢(shì)，為設(shè)計(jì)更高性能的RTP材料提供有益的指導(dǎo)。
相關(guān)論文信息
https://org/doi/10.1021/jacsau.3c00268
https://org/doi/10.1021/accountsmr.3c00090
