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天津大學(xué)：刺激響應(yīng)有機(jī)室溫磷光材料

來源：科學(xué)10分鐘時間：2022-05-15 21:27:02 瀏覽：2177次

刺激響應(yīng)發(fā)光材料因其在信息存儲、防偽和光電器件等諸多領(lǐng)域具有廣泛的潛在應(yīng)用價值而引起了科研工作者們極大的興趣。與傳統(tǒng)的熒光材料相比，室溫磷光材料的長壽命使其更有利于在外部刺激下進(jìn)行多維度的監(jiān)測，從而拓展其刺激響應(yīng)特性。目前，刺激響應(yīng)磷光材料還較為缺乏，且大多數(shù)材料僅表現(xiàn)出單一的發(fā)光顏色，而實際應(yīng)用中卻經(jīng)常需要多種顏色的調(diào)控。因此，全色域可調(diào)的刺激響應(yīng)室溫磷光材料在各個領(lǐng)域更具實際應(yīng)用前景，可是相關(guān)材料的開發(fā)仍然存在巨大的挑戰(zhàn)。

近日，天津大學(xué)李振教授團(tuán)隊在全色域可調(diào)的刺激響應(yīng)有機(jī)室溫磷光材料方面取得突破。他們通過簡單的脫水縮合反應(yīng)，成功獲得了一系列基于芳基硼酸和聚乙烯醇的具有全色域可調(diào)的刺激響應(yīng)室溫磷光材料。隨著芳基硼酸中的p共軛體系逐漸增大，聚合物薄膜的室溫磷光發(fā)射逐步紅移，從而實現(xiàn)了令人滿意的顏色調(diào)制。而且，這類材料的室溫磷光特性可以很容易地通過加熱和水熏蒸的交替刺激予以循環(huán)調(diào)控。當(dāng)其中三種芳基硼酸與聚乙烯醇同時反應(yīng)時，更是得到了一種具有激發(fā)依賴特性的室溫磷光材料。此時，材料的刺激響應(yīng)特性仍然可以保留。研究表明，這些材料在多級信息加密和多色紙墨等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。值得強(qiáng)調(diào)的是，這類刺激響應(yīng)型室溫磷光材料是在純水相中制備的，無需任何有機(jī)溶劑，綠色環(huán)保。

圖1. 目標(biāo)產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)、水/熱刺激響應(yīng)以及激發(fā)依賴的室溫磷光機(jī)制示意圖

相關(guān)研究結(jié)果以“Stimulus-Responsive Room Temperature Phosphorescence Materials with Full-Color Tunability from Pure Organic Amorphous Polymers”為題，發(fā)表在《Science Advances》(Sci. Adv., 2022, 8, eabl8392 )上。天津大學(xué)分子聚集態(tài)科學(xué)研究院博士研究生李丹為本文第一作者，共同通訊作者為楊杰副研究員、唐本忠院士和李振教授。