近年來,超長有機室溫磷光材料(OURTP)因其獨特的發(fā)光現(xiàn)象而被廣泛關(guān)注,而溫度、光、壓力等外界刺激的刺激響應(yīng)型有機室溫磷光因其動態(tài)調(diào)控發(fā)光顏色及強度的變化等,在信息加密防偽、傳感等領(lǐng)域有著更為廣泛的潛在應(yīng)用前景。然而,刺激響應(yīng)型OURTP報道還很少,而有機材料中單-三線態(tài)間的自旋軌道耦合弱、三線態(tài)激子的非輻射衰減速率快,氧猝滅三線態(tài)激子等,開發(fā)出長壽命、高效率且具有刺激響應(yīng)特性的超長有機室溫磷光材料仍然存在極大的困難和挑戰(zhàn)。
針對這個問題,南京郵電大學(xué)信息材料與納米技術(shù)研究院陳潤鋒教授團隊將含硼磷光體摻雜在小分子主體氰尿酸中,得到高效率、長壽命的水刺激響應(yīng)型深藍(lán)OURTP材料,在干燥狀態(tài)下,磷光壽命達到5.08 s,磷光量子產(chǎn)率達到16.1%,在含水量達到20%時,磷光量子產(chǎn)率提升至37.6%,壽命降為3.52 s(圖1),這是迄今為止報道的OURTP材料最好的性能之一。
圖1. (a) BDA和CA的分子結(jié)構(gòu), (b) 加水前后分子間相互作用示意圖, (c) 加水前(上)及加水(20 wt%)后 (下), 在日光燈、254 nm紫外光照射下(UV on)和關(guān)掉激發(fā)后(UV off)的照片、壽命(τ)、PhQY(φph)。圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.
基于水刺激響應(yīng)特性,將材料CB溶解于二甲基亞砜(DMSO)溶液中,涂覆在濾紙上,經(jīng)過烘干處理制得可復(fù)寫紙,包括二維碼、文字、剪紙在內(nèi)的任何精細(xì)圖案都可通過商用打印機使用水作墨水打印。打印的圖案經(jīng)過DMSO蒸汽熏蒸便可有效擦除,經(jīng)過多次擦除/再寫,可復(fù)寫紙依然能保持極好的可逆性(圖2)。這種通過摻雜硼磷光體以及主客體氫鍵網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的刺激響應(yīng)OURTP,實現(xiàn)將水響應(yīng)特性和有機余輝特性相結(jié)合的高效防偽復(fù)寫紙,有效加深了對于刺激響應(yīng)型有機長余輝以及加密防偽應(yīng)用的理解,對于構(gòu)筑高性能有機長余輝材料提供了一個新的設(shè)計原則。
圖2. (a) 水打印防偽可復(fù)寫紙的制備, (b) 在日光燈、254 nm紫外光照射下(UV on)和關(guān)掉激發(fā)后(UV off)的二維碼照片, (c) 可復(fù)寫紙的可逆性, (d) 初始圖案和水打印加密圖案照片。圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.
這一成果近期發(fā)表在了Angewandte Chemie International Edition 上,文章的第一作者為碩士研究生張景瑜和博士畢業(yè)生徐申,通訊作者為南京郵電大學(xué)信息材料與納米技術(shù)研究院陳潤鋒教授。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金項目、江蘇省“333工程”,南京郵電大學(xué)“1311人才計劃”的支持。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202104361
- 華東理工大學(xué)馬驤教授團隊 Adv. Mater.:基于生物基大環(huán)的高性能有機超長室溫磷光材料 2025-02-13
- 南京郵電大學(xué)趙強教授和南京大學(xué)陸延青教授團隊 Angew:動態(tài)調(diào)控圓偏振有機超長室溫磷光不對稱因子 2024-02-09
- 華南理工大學(xué)郭子豪團隊 Angew:供體工程構(gòu)建高性能、高操作穩(wěn)定性的n型有機電化學(xué)晶體管材料 2025-07-21
- 天津大學(xué)潘莉教授團隊 CEJ:具有雙晶網(wǎng)絡(luò)的乙烯-丙烯嵌段共聚物 - 高性能彈性體及HDPE/iPP共混物的升級回收 2025-07-20
- 南科大郭旭崗、馮奎團隊 Macromolecules:氰基化噻吩噻唑酰亞胺基n-型高分子半導(dǎo)體的構(gòu)筑及其器件應(yīng)用 2025-07-18
- 南京郵電大學(xué)黃維院士、陳潤鋒、陶冶團隊 Nat. Commun.:通過將孤立的手性發(fā)色團自限域?qū)崿F(xiàn)藍(lán)色圓偏振有機長余輝 2024-04-13
- 貴州大學(xué)趙江 AFM:超長熱激活延遲熒光加有機磷光型顏色可調(diào)和高溫型有機長余輝 2024-04-10