黄维院士团队JACS：基于单分子的可见光激发高效超长室温磷光

超长有机室温磷光材料因其具有长发光寿命、高激子利用率、良好的生物相容性以及丰富的激发态特性，受到人们广泛关注。然而，大多数室温磷光材料只能被紫外光激发产生长余辉发光现象。与紫外光相比，可见光光源随处可得，如，手机闪光灯、日光灯、手电筒等，且对眼睛、皮肤等生物组织危害更小，所以，开发可见光激发超长室温磷光材料，将大大促进室温磷光材料满足实际应用需求。前期研究工作主要是通过有机小分子化学修饰，增强分子间作用力；或者超分子自组装，促进分子间耦合，从而，实现激发光谱红移现象。然而，这些有机小分子晶体或者超分子体系缺乏良好的加工能力和灵活性，限制其实际应用。

近日，西北工业大学黄维院士、南京工业大学安众福教授和福建师范大学蔡素芝副教授提出了一种简单的策略，通过将有机小分子掺杂到聚乙烯醇中，获得柔性可见光激发的超长室温磷光聚合物薄膜。该薄膜在室温空气中，寿命可达2.226 s，室温磷光效率达42.6%。令人惊奇地是，掺杂1 wt.%不同客体，可实现蓝色和绿色可见光激发超长室温磷光，激发窗口可达440 nm。此外，该聚合物薄膜在室温条件下，具有长余辉发光现象，余辉可持续30 min。实验数据和理论计算结果表明，客体分子与聚乙烯醇之间的氢键限制了分子运动，促进了高效长寿命室温磷光。单分子内电荷转移，促进能级降低，从而实现吸收红移。这项工作为开发高效率、长寿命、可见光激发超长室温磷光聚合物开辟一条新途径。相关研究成果发表于J. Am. Chem. Soc.上。

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Efficient and Ultralong Room Temperature Phosphorescence from Isolated Molecules under Visible Light Excitation

Huanyu Yang, Yuefei Wang,Xiaokang Yao, Huili Ma, Jiming Yu, Xian Li, Xing Wang, Xinyu Liang, Qiming Peng, Suzhi Cai*, Zhongfu An*, and Wei Huang*

J. Am. Chem. Soc., 2024, DOI: 10.1021/jacs.4c08889

导师介绍

黄维

https://www.x-mol.com/university/faculty/211016 

安众福

https://www.x-mol.com/university/faculty/27682