利用能隙调节实现碳点基复合材料数秒到数小时的有机长余辉发光
余辉材料，特别是具有可调持续时间的长余辉材料，由于其在时间分辨信息显示和高级动态防伪等应用领域显示出巨大的应用潜力而受到人们的广泛关注。然而，大多数纯有机余辉的持续时间从微秒到几秒不等。尽管目前报道的纯有机余辉材料已经通过结晶诱导、氢聚集、结晶、聚合和主客体掺杂延长了余辉持续时间，但在分钟和小时水平上实现余辉持续时间仍然是一个挑战，与无机LPL材料相比寿命更是显著较短。
CDs是一种新型的有机光致发光材料，通过将CDs嵌入到某些基质中开发了具有各种性能的CDs基余辉材料。尽管在实现基于CDs余辉材料的可调发射颜色方面取得了突破，但余辉发射大多归因于基于三重态的磷光和/或TADF，其持续时间仍然被限制在秒。与磷光和TADF不同，LPL通常含有长寿命的中间态，并经历幂函数衰减。在被激发的CDs中，可以得到光诱导电荷分离态，因此CDs是实现新型LPL材料的理想候选材料。CDs LPL的实现是将CDs作为电子供体固定在一个强电子接受基质中，该基质作为电子接受体提供了一个刚性环境，有助于稳定和保护光生自由基阳离子和阴离子。
江南大学化学与材料工程学院林恒伟教授光功能材料研究团队提出采用微波辅助加热CDs和尿素的混合物的方法，将CDs固定在三聚氰酸基质中，制备了寿命可调的CDs基长余辉材料。通过能隙调控实现长余辉寿命从几秒到几小时的超广范围调控。文章以“Achieving Seconds-to-Hours Duration-Tunable Organic Long Persistent Luminescence from Carbon Dots-Based Exciplex Systems by Energy Gaps Regulation”为题发表在杂志Chinese Journal of Chemistry上。
图1 碳点基长余辉材料（CDs@CA）的制备示意图
图2 (a) CD-1@CA, (b) CD-2@CA和(c) CD-3@CA中CS态重组前（短寿命PL，包括FL， RTA和TADF）后的发射机制和LPL路径。
图3 CDs@CA在动态信息加密和显示外卖剩余送达时间的应用演示。
总的来说，课题组通过选择合适的碳源制备出了三种碳点，将碳点通过微波法原位嵌入到了三聚氰酸基质中。CDs@CA以激基复合体和长寿命的电荷分离态的形式表现出LPL。此外，嵌入CA中的CDs在局部激发单重态和三重态表现出不同的能级。因此，激基复合体的局部单重态、三重态和CT态之间的能隙是可调节的。复合态的浓度和电荷复合后的发射方式也随着嵌入CDs的不同而发生变化。所有这些因素都促成了CDs@CA的LPL超宽调控范围。这一研究为制备具有可调持续时间的基于CDs的LPL复合材料提供了一种方法，并为开发无稀土LPL材料提供新的见解。
论文信息
Yixuan Xu,a Kai Jiang,*,a Linger Feng,a Xinyuan Tong,a Zuxu Zhou,a Fengshi Li,a Yi Zhang,b Jiaren Du,a and Hengwei Lin*,a
Chinese Journal of Chemistry
文章链接：https://doi.org/10.1002/cjoc.202300795
