圓偏振發(fā)光(CPL)材料在手性和光電子相關(guān)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,是近年來(lái)交叉學(xué)科領(lǐng)域的一顆新星,在3D顯示,生物成像,光電器件,防偽材料,不對(duì)稱(chēng)光催化等領(lǐng)域引起了廣泛的研究興趣。在種類(lèi)繁多的CPL材料中,具有長(zhǎng)壽命圓偏振發(fā)射的圓偏振磷光(CPP)材料已發(fā)展成為一個(gè)新的前沿研究課題,具有更令人期待的應(yīng)用潛力。近日,北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院鄧建平教授/趙彪副教授團(tuán)隊(duì)在《Advanced Functional Materials》上面發(fā)表了題為“Frontiers in Circularly Polarized Phosphorescent Materials”的綜述文章。該文章綜述了CPP材料的最新研究進(jìn)展,從過(guò)渡金屬配合物,有機(jī)小分子,聚合物和有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化體系四個(gè)方面詳細(xì)介紹了CPP材料的制備策略。此外,還介紹了CPP材料在有機(jī)發(fā)光二極管和加密顯示等方面的應(yīng)用,并提出了實(shí)現(xiàn)高性能CPP材料的挑戰(zhàn)、設(shè)計(jì)原則和未來(lái)發(fā)展方向。
圖1 圓偏振磷光材料種類(lèi)及其應(yīng)用的概要圖示
該文章首先介紹了鉑、銥等過(guò)渡金屬配合物CPP材料,由于過(guò)渡金屬原子的旋軌耦合(SOC)效應(yīng),可以促進(jìn)激子的高效系間竄越(ISC)過(guò)程,從而增強(qiáng)磷光發(fā)射,其與有機(jī)分子結(jié)合制備磷光材料已被廣泛研究。另外,過(guò)渡金屬配合物具有多種配位模式,通過(guò)將手性小分子和功能化配體引入過(guò)渡金屬配合物中,或者在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行螺旋超分子組裝,可以使其具有手性,從而獲得CPP性能。
隨后,該文章介紹了有機(jī)小分子CPP材料,在手性有機(jī)小分子體系中通過(guò)主-客體摻雜策略、結(jié)晶策略、雜原子策略等,可以增強(qiáng)SOC,促進(jìn)ISC,產(chǎn)生更多的三重態(tài)激子,并且降低三重態(tài)激子的猝滅,從而得到穩(wěn)定的CPP發(fā)射。然后介紹了聚合物CPP材料,通過(guò)共價(jià)鍵或者非共價(jià)鍵將手性磷光分子與聚合物結(jié)合,甚至形成超分子螺旋聚合物;由于聚合物基體剛性的微觀結(jié)構(gòu)限制了磷光分子運(yùn)動(dòng),有效抑制了其非輻射衰減,從而獲得具有長(zhǎng)磷光壽命的CPP材料。繼而介紹了有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化CPP材料,通過(guò)金屬-有機(jī)框架(MOFs)、機(jī)械球磨法和雜化手性光子膜等將手性和磷光組分有效結(jié)合,實(shí)現(xiàn)CPP發(fā)射。在上述基礎(chǔ)上,還詳細(xì)介紹了CPP材料在有機(jī)發(fā)光二極管和加密防偽顯示方面的應(yīng)用。
最后,該文章提出了CPP材料目前所面臨的挑戰(zhàn)、設(shè)計(jì)原則和未來(lái)發(fā)展方向。發(fā)展方向可概括為以下幾個(gè)方面:(1)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)非金屬有機(jī)CPP材料;(2)探索更多、更合理的分子和材料設(shè)計(jì)原則來(lái)提高磷光性能;(3)開(kāi)發(fā)更長(zhǎng)發(fā)光壽命的CPP材料;(4)設(shè)計(jì)具有更高發(fā)光不對(duì)稱(chēng)因子的CPP材料;(5)開(kāi)發(fā)更多功能性應(yīng)用型CPP新材料。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.202214364
- 四川大學(xué)王玉忠院士團(tuán)隊(duì)陳思翀教授/吳剛教授 Adv. Sci.:多尺度耦合復(fù)合準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)助力火安全長(zhǎng)壽命鋰金屬電池 2025-03-28
- 東華大學(xué)武培怡/雷周玥團(tuán)隊(duì) EES :多級(jí)逐層旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)凝膠電解質(zhì)助力高容量、超長(zhǎng)壽命、力學(xué)魯棒性水系鋅離子電池 2025-03-03
- 東華大學(xué)武培怡/焦玉聰團(tuán)隊(duì) ACS Nano:高保水凝膠電解質(zhì)助力鋅空電池長(zhǎng)壽命循環(huán) 2024-12-20
- 北化鄧建平教授/趙彪副教授團(tuán)隊(duì)《Chem. Mater.》:利用圓偏振熒光能量傳遞實(shí)現(xiàn)手性可控多色圓偏振發(fā)射 2023-02-12
- 華東理工大學(xué)田禾院士、馬驤教授課題組《Nat. Commun.》:取代聚乙炔薄膜實(shí)現(xiàn)光控圓偏振磷光開(kāi)關(guān) 2022-12-22
- 深圳大學(xué)楊楚羅教授團(tuán)隊(duì) PPS 綜述:熱活化延遲熒光(TADF)聚合物及其有機(jī)發(fā)光二極管的應(yīng)用 2024-10-14
- 華南理工唐本忠院士團(tuán)隊(duì)王志明研究員課題組 CEJ:多重共振材料的“電子限域”與“結(jié)構(gòu)畸變”調(diào)控 - 實(shí)現(xiàn)高性能的超純藍(lán)光OLED 2024-01-30