【材料】南邮赵强教授和南大陆延青教授团队Angew：动态调控圆偏振有机超长室温磷光不对称因子- 大数跨境

【材料】南邮赵强教授和南大陆延青教授团队Angew：动态调控圆偏振有机超长室温磷光不对称因子

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2024-02-25

导读：南京邮电大学赵强教授、李炳祥教授、马云教授与南京大学陆延青教授、北京大学杨槐教授、江西师范大学兰若尘教授开展科研合作，在圆偏振有机超长室温磷光领域取得了新的进展。

室温磷光（RTP）是一种不同于荧光的发光现象，在防伪材料、分子开关和生物成像等领域有着广泛的应用。当前的研究重点集中在实现更高级和更先进的光学多路复用应用，因此迫切需要扩展光信号的维度。将长寿命RTP材料与圆偏振发光相结合，可以有效解决这一问题。传统实现圆偏振有机超长室温磷光的方法主要包括有机晶体聚集，将手性发色团嵌入聚合物骨架中，以及以高分子为主体、有机小分子为客体的方法。然而，这些方法存在一个显著的局限性，即所获得的圆偏振发光不对称因子都是固定的。如何实现圆偏振有机磷光不对称因子（g_lum）的动态调控仍然是一个挑战。

近期，南京邮电大学赵强教授、李炳祥教授、马云教授与南京大学陆延青教授、北京大学杨槐教授、江西师范大学兰若尘教授开展科研合作，在圆偏振有机超长室温磷光领域取得了新的进展。相关研究成果已发表在国际学术期刊Angewandte Chemie International Edition 上。陆延青教授、赵强教授、李炳祥教授、马云教授为论文的通讯作者，青年教师刘娇、研究生吴俊杰、博士后魏娟为论文的共同第一作者，北京大学杨槐教授、江西师范大学兰若尘教授对本文亦有重要贡献。

该研究中通过构建双层膜结构，即有机室温磷光聚合物（P1）层和分子马达（M1）掺杂的软螺旋超结构（SHS）层（图1），成功实现了圆偏振不对称因子（g_lum）为1.38和衰减时间为805毫秒的有机超长室温磷光体系，进一步结合系统温度和光照时间的控制，可实现g_lum在0.6至1.38之间动态可逆调控。所用到的手性液晶，具有周期螺旋超结构，可以选择性地反射与自身手性相同的圆偏振光。将M1掺杂到手性液晶中，可实现远程和精确地调节软螺旋超结构的光子禁带：在紫外光照射下，M1分子经历从右手螺旋稳态到左手螺旋不稳定态的光致异构化过程，从而引起SHS螺距的变化和光子禁带的红移。若将温度升高到液晶清亮点以上，分子马达由左手性变成右手性，促使光子禁带发生蓝移。因此，在光照和温度的协同作用下，通过控制分子马达的异构化过程，最终实现了g_lum的动态调控（图2）。该方法可为实现圆偏振有机室温磷光g_lum的动态调控提供了新途径。

图1. 圆偏振有机室温磷光不对称因子（g_lum）动态调控所需材料和超结构的螺距调控示意图。（a）所需材料的分子结构；（b）通过构建有机室温磷光聚合物（P1）和分子马达（M1）掺杂的软螺旋超结构（SHS）双层膜体系实现软螺旋超结构螺距的动态调节。

图2. 室温磷光聚合物-软螺旋超结构-分子马达（P1-SHS-M1）双层薄膜中圆偏振有机室温磷光性能的动态调控。（a）P1的延迟光致发光光谱和P1 - SHS - M1薄膜光子禁带的动态调节；（b）P1 - SHS - M1薄膜发光不对称因子（g_lum）动态调制；（c）P1 - SHS - M1薄膜在多次光致异构化过程和热恢复循环过程中发光g_lum的变化；（d）P1 - SHS - M1薄膜在无圆偏振片，左旋圆偏振片和右旋圆偏振片和在白光、紫外光照射和不同紫外光照射时间后的余晖图片；（e）P1 - SHS - M1薄膜在右旋圆偏振片和左旋圆偏振片下，经过照射不同时间紫外光照射后的反射偏光显微镜（POM）图。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Dynamically Modulating the Dissymmetry Factor of Circularly Polarized Organic Ultralong Room-Temperature Phosphorescence from Soft Helical Superstructures

Jiao Liu, Jun-Jie Wu, Juan Wei, Zhi-Jun Huang, Xin-Yu Zhou, Jin-Ying Bao, Ruo-Chen Lan, Yun Ma, Bing-Xiang Li, Huai Yang, Yan-Qing Lu and Qiang Zhao

Angew. Chem. Int. Ed., 2024, DOI: 10.1002/anie.202319536

导师介绍

赵强

https://www.x-mol.com/university/faculty/39477

马云

https://www.x-mol.com/university/faculty/369920

陆延青

https://www.x-mol.com/university/faculty/63409

杨槐

https://www.x-mol.com/university/faculty/18957