华东理工大学教授马骧团队提出了一种主体分子去芳构化的有机室温磷光材料设计策略,实现了有机室温磷光寿命的大幅提升。相关研究成果近日发表于《德国应用化学》。
有机室温磷光材料具有大斯托克斯位移、长寿命和丰富激发态行为等特点,在信息加密、生物成像、光电显示等领域具有广阔应用前景。如何获得更长寿命、更高效率的室温磷光,一直是该领域的重要科学问题。目前,主客体掺杂策略已成为构筑高性能有机室温磷光材料的常规策略。
在前期研究基础上,研究团队通过将主体分子中的平面芳香环转变为三维环己烷结构,实现了主体分子骨架的重构。这种结构调控能够显著缩短主体与客体之间的空间距离,增强分子间相互作用和三线态—三线态能量转移(TTET),从而稳定三线态激子,显著延长掺杂材料的室温磷光寿命。
进一步地,研究团队将其拓展至多种主体和客体体系。实验结果表明,不同体系均表现出一致的寿命提升规律,其中最高可实现58.65倍的室温磷光寿命提升。去芳构化能够改变主体分子的三维堆积方式,从而重塑主客体体系的激发态演化路径,增强TTET,在丰富三线态的同时稳定三线态。
基于显著延长的磷光寿命,研究团队构建了基于维吉尼亚密码和摩尔斯密码的时间分辨信息加密系统,并开发了具有可逆粘附性能的智能粘接材料,展示了该策略在信息安全、智能材料等领域的应用潜力。
基于主体去芳构化策略的掺杂体系增长室温磷光。研究团队供图
相关论文信息:https://doi.org/10.1002/anie.6451405
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