近日,華東理工大學化學與分子工程學院田禾院士和馬驤教授團隊在有機室溫磷光材料研究方面取得新進展,相關成果以“A Universal Strategy for Tunable Persistent Luminescent Materials via Radiative Energy Transfer”為題發表於著名期刊Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.202115748)。
具有長餘暉的純有機室溫磷光材料因其在光電、生化等領域的應用前景得到廣泛關注,而如何構建具有不同發光顏色的長餘暉材料一直是純有機室溫磷光材料領域的一大難點。除了結構修飾之外,非輻射能量轉移過程是另外一種調控磷光材料發射波長的可行策略。但是這一策略除了要求能量給受體的能級匹配之外,還要求給受體之間的距離足夠近,因而限制了其廣泛應用。與非輻射能量轉移過程不同,輻射能量轉移一般被認為不能改變能量給受體的發光壽命。但是研究發現,當輻射能量轉移過程中的能量給體是長餘暉材料時,能量受體的“發光壽命”會延長到與能量給體的發光壽命保持一致。這是由於當撤去激發光後,能量給體的餘暉會充當激發光源繼續激發能量受體(熒光材料),從而導致觀測到的能量受體的發光壽命(定義為“表觀壽命”)與給體材料的餘暉壽命一致。
基於這一策略,研究團隊採用不同的磷光材料做能量給體,配合具有光響應性的能量受體材料,成功實現了固態、溶液態和凝膠態等3種狀態下不同顏色餘暉的可逆調控,並透過系統地表徵這些材料在不同狀態下的發射光譜、發光壽命、激發光譜等資料,並設定相應的控制實驗,成功證明了其輻射能量轉移的機理。這一策略不僅具有較為簡單的工作原理,還具備很強的通用性和可行性。
該研究工作主要由化學與分子工程學院博士生馬良偉在馬驤教授的指導下完成,並得到了田禾院士的悉心指導,以及國家自然科學基金委基礎科學中心專案、傑出青年科學基金、國際合作重點專案和前沿科學中心等專案資金的支援。
來源:華東理工大學
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202115748