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具有多发射特性的光致发光材料在现代众多前沿领域,如白光和多色显示、选择性发光标记、比率传感、多级防伪编码等应用中扮演者不可或缺的角色。其中,单一组分(特别是单一发光团)的多发射材料体系近年来成为相关领域的研究的热点,因为其可以避免不同发光团混用造成的材料批次重现性差以及制备工艺复杂和高成本等问题。然而,单一发光团的多发射特性在很大程度上依赖于特定的分子构象排列和特定的晶体堆积方式,而晶体材料的高脆性、低柔韧性以及较差的加工性能极大地限制了它们的实际应用。 相反,无定形材料不需要刻意保持发光团在介观尺度上的特殊有序排列,因而其在解决上述难题方面显示出巨大的潜力。然而,由于在无定形状态下有机发光分子构象和分子间堆积方式的不可预测性,在无定形的单一发光团材料体系中实现稳定的多发射行为以及原位可调的发光性质仍然是一个挑战。
近日,复旦大学朱亮亮教授课题组提出了一种新策略用于开发具有荧光-磷光双发射性质的无定形单一发光团材料体系。该策略以环状多硫芳烃的新分子骨架设计为基础,并充分考虑分子的刚性和激发态能级平衡,成功合成了一系列发射波长分布可调的、并且具有双发射性质的单一发光团无定形材料体系。当将这些发光团分子掺杂到无定形薄膜中时,其双发射性质仍然得以保留。并且荧光-磷光双发射强度和比率可以在外界光和热刺激下实现原位可控调节。利用外界刺激对磷光的可控调节和稳定的荧光信号作为内参,作者实现了高度可控的、大范围发光颜色调节(从黄色到蓝色,其中包括白光发射)。此外,该薄膜体系还表现出可调的圆偏振发光性质。基于这些丰富的性质,作者进一步构建了高安全性的荧光防伪体系,证明了该薄膜体系的潜在应用。 该工作提出的分子设计以及材料多发射信号调控策略为新型多功能光学材料的开发以及多发光信号的集成和调控提供了新思路。 论文信息 Engineering Tunable Ratiometric Dual Emission in Single Emitter-based Amorphous Systems. Hao Sun, Menglu He, Glib V. Baryshnikov, Bin Wu, Rashid R. Valiev, Shen Shen, Man Zhang, Xiaoyan Xu, Zhongyu Li, Guofeng Liu, Hans Ågren, Liangliang Zhu Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202318159
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