創(chuàng)新點(diǎn)：復(fù)旦大學(xué)物質(zhì)科學(xué)與工程大學(xué)嚴(yán)冰院士團(tuán)隊(duì)通過將1 mol%的核苷酸分子摻雜到三聚氰胺晶體中，制備了三個(gè)核苷酸分子調(diào)控的基于官能團(tuán)有機(jī)骨架的主客體超長(zhǎng)有機(jī)磷光的實(shí)例其中Ma&Ctd的發(fā)光性能具有顯著的“1+1>2”治療效果，光致發(fā)光量子豐度高達(dá)94.55%，磷光量子產(chǎn)率達(dá)到37.11%。 三種超長(zhǎng)有機(jī)磷光材料的磷光顏色在不同水溫下有明顯變化。 基于這種熱磷光變色現(xiàn)象，可應(yīng)用于信息安全和磷光濕度計(jì)的構(gòu)建。
關(guān)鍵詞: 超長(zhǎng)有機(jī)磷光, 熱致變色磷光, 負(fù)電性有機(jī)框架, 信息安全, 溫度計(jì)
圖 1 Ma&Ct、Ma&Ae、Ma&Tm 和 Ma 的發(fā)光特性
日前，復(fù)旦大學(xué)物質(zhì)科學(xué)與工程學(xué)院顏冰院士團(tuán)隊(duì)在構(gòu)象有機(jī)骨架晶體基元材料的有機(jī)磷光方面取得進(jìn)展。 相關(guān)研究成果在線發(fā)表，博士生徐新為第一作者，顏冰院長(zhǎng)為唯一通訊作者。
超長(zhǎng)有機(jī)磷光源自三重態(tài)爆發(fā)態(tài)的激子輻射躍遷，主要依賴于從最低單重態(tài)（S1）到三重態(tài)（Tn）的有效系間竄越（ISC）過程。 由于各種磷光調(diào)控策略，如增加S1和Tn態(tài)之間的能隙、增加載流子軌道耦合（SOC）值、減少或改變能量傳遞途徑等被提出，許多人努力設(shè)計(jì)和制備超長(zhǎng)有機(jī)磷光材料有主客體摻雜、氫積累、聚合、鹵鍵相互作用、重原子效應(yīng)等方法，其中主客體摻雜因其成本低廉、制備方便、分子結(jié)構(gòu)可控、電子特性。
本文通過將1 mol%的核苷酸分子摻雜到三聚氰胺（Ma）晶體中，制備了三個(gè)受核苷酸分子胞嘧啶（Ct）和尿吡啶（Ae）調(diào)控的基于有機(jī)骨架的主客體超長(zhǎng)官能團(tuán)的實(shí)例。 研究了有機(jī)磷光材料（Ma&Ct、Ma&Ae、Ma&Tm）及其熒光、熱值延遲熒光和有機(jī)磷光性能（圖1）。 其中分子熱運(yùn)動(dòng)知識(shí)框架，Ma&Ct發(fā)射天黃色磷光。 與Ma相比，Ma&Ct的發(fā)光性能具有顯著的“1+1>2”治療效果。 光致發(fā)光量子豐度高達(dá)94.55%，磷光量子豐度達(dá)到37.11%。
本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和TDDFT理論估計(jì)分子熱運(yùn)動(dòng)知識(shí)框架，對(duì)Ma&Ct、Ma&Ae和Ma&Tm超長(zhǎng)有機(jī)磷光機(jī)進(jìn)行了深入解釋。 通過（單線態(tài)-單線態(tài)、單線態(tài)-三線態(tài)）和（三線態(tài)-三線態(tài)）能量轉(zhuǎn)移分析，以及載流子軌道耦合（SOC）估計(jì)，結(jié)合光譜和發(fā)光照片，分析了Ma&Ct、Ma&Ae和Ma&Tm（圖2）。
圖2 Ma&Ct熱致磷光變色及超長(zhǎng)有機(jī)磷光機(jī)理研究
圖3 信息安全模式和熱磷光溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)
該工作除了提出一種簡(jiǎn)單的基于官能團(tuán)有機(jī)骨架的主客體超長(zhǎng)有機(jī)磷光材料的新制備方法外，還探索了該材料的熱磷光變色機(jī)理，這是官能團(tuán)有機(jī)骨架的下一步發(fā)展基于主客體超長(zhǎng)有機(jī)磷光材料。 使用磷光材料作為智能柔性可穿戴磷光溫度計(jì)提供了一個(gè)典型案例。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委和復(fù)旦大學(xué)發(fā)展科學(xué)基金委的資助。
威利
論文信息：
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新軒冰焰*
刊物介紹
它于2013年重新出版，是一份跨學(xué)科國(guó)際期刊，報(bào)道與光-物質(zhì)相互作用相關(guān)的材料科學(xué)領(lǐng)域的突破性研究。 其收錄論文研究領(lǐng)域包括光子學(xué)、等離子體鈮酸鋰光子學(xué)、超材料等，2021年影響因子為9.926。
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