英文原题：Synergistic Enhancement of Room-Temperature Phosphorescence through Metal Coordination and Structural Confinement
通讯作者：李大伟、陈斌斌（华东理工大学）
作者：Eshtiag Abdalla Ibrahim Mohamed, Li Ya Liang, Da Jun Wu, Jia-Yi Chen, Yating Gao, Da-Wei Li*, Bin Bin Chen*
近日，华东理工大学李大伟教授、陈斌斌博士研究团队报道了一种基于钪–蛋氨酸配位结构的室温磷光材料（Sc/Met-PMs），通过金属配位与无机盐包覆的结构限域策略，可协同提升其磷光强度与寿命，并成功应用于动态信息加密系统。
室温磷光材料具有长寿命发光、低背景干扰等特点，在信息防伪、加密存储及生物成像等领域颇具潜力。然而，传统有机磷光材料往往因系间窜越效率低、三重态激子易猝灭等问题，其发光效率与稳定性受到限制。近年来，研究人员通过重原子效应、主客体掺杂、晶体工程等策略改善其性能，但在实现高强度、长寿命且稳定的室温磷光方面仍面临挑战。
针对上述问题，该团队提出了一种“配位刚性化 + 结构包覆限域”的双重增效策略。首先通过水热法合成Sc/Met-PMs，利用Sc3+与蛋氨酸中羧基的配位作用构建刚性结构，促进系间窜越并抑制非辐射衰减，使磷光强度较纯蛋氨酸提升约13倍。随后，进一步采用NaF包覆处理，在材料表面形成致密无机盐层，有效隔绝氧气与水分，并进一步限制分子振动，从而使磷光寿命从159.97 ms延长至251.31 ms，提升约1.57倍。该材料展现出优异的激发波长依赖发光行为：在302 nm与365 nm紫外光激发下，分别呈现青白色与绿色磷光，且发光可持续1秒以上，肉眼清晰可辨。基于这一特性，研究团队设计了“鸟”与“蝴蝶”等多图案加密演示，展示其在动态信息隐藏与防伪方面的应用潜力。
机理研究表明，Sc3+配位不仅作为重原子促进系间窜越，同时也通过形成Sc–O键增强结构刚性；而NaF包覆层则通过物理隔离与限域效应，进一步抑制三重态激子的非辐射衰减路径。这种“内外协同”的增强机制，为今后合理设计高性能室温磷光材料提供了新思路。
该研究不仅开发出一类具有实际应用前景的磷光材料，更通过清晰的构效关系阐释，为多功能磷光材料的设计与调控提供了理论参考，推动光电材料在加密存储与智能显示等领域的发展。相关工作近期发表在ACS Appl. Opt. Mater. 期刊上，文章的通讯作者是华东理工大学的李大伟教授和陈斌斌博士，华东理工大学博士生Eshtiag Abdalla Ibrahim Mohamed、梁丽雅和吴大军为共同第一作者。
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Synergistic Enhancement of Room-Temperature Phosphorescence through Metal Coordination and Structural Confinement
Eshtiag Abdalla Ibrahim Mohamed, Li Ya Liang, Da Jun Wu, Jia-Yi Chen, Yating Gao, Da-Wei Li*, Bin Bin Chen*
ACS Appl. Opt. Mater. 2025, 3, 12, 2893–2899
https://doi.org/10.1021/acsaom.5c00452
Published November 24, 2025
© 2025 American Chemical Society
导师介绍
李大伟
https://www.x-mol.com/university/faculty/10514
（本稿件来自ACS Publications）