具有圆偏振发光（CPL）的手性材料在三维光学显示、加密、手性光电器件和圆偏振发光开关等领域具有广阔的应用前景，成为了近年来研究的热点。然而，手性有机发光团不仅合成复杂，而且其发光不对称因子对于实际应用来说太小，一般为10-3甚至更小。如何利用普遍存在的非手性的聚集诱导猝灭有机染料来实现颜色可调节的晶态圆偏振发光材料目前仍然是一个很大的挑战。除此之外，具有左右手性和高光致发光量子产率的白色CPL材料备受重视，但鲜有报道。而金属-有机框架的主-客体化学衍生出许多新的功能使其成为可能。
近日，郑州大学化学学院、绿色催化研究中心臧双全教授晶态分子功能材料创新团队使用一对具有螺旋孔道的对映体MOF（主体）封装不同的非手性荧光染料（客体）制备出了可定制的圆偏振发光晶态复合材料（L/D-CMOF⸧fluorophore），并且通过调节不同荧光染料的比例，制备出了高量子产率（≈30%）的白色圆偏振发光材料。其中，非手性有机荧光团被限制在对映体L/D-CMOF的纳米尺寸的螺旋通道中，有效地克服了聚集诱导猝灭效应，同时通过氢键附着在螺旋通道内表面，继承了孔道螺旋性，导致其在螺旋通道中倾向于螺旋排列从而产生手性，并且通过理论计算证明。除此之外，该系列L/D-CMOF基-复合材料的发光不对称因子与主-客体相互作用能的变化趋势一致，使发光不对称因子最大增大到±0.0115。综合文中分析，L/D-CMOF与染料的旋向有序极化、主体和客体之间的强相互作用、有机染料的螺旋排列、供体-受体之间较短的能量转移距离等因素共同放大了发光不对称因子，该研究成果提出了以非手性有机分子创造分子手性的一般方法，为实现手性材料制备的通用化开辟了新的途径。
图1 对映体CMOF的螺旋孔道示意图以及诱导荧光染料分子产生圆偏振光的示意图。
该研究成果最近发表在Adv. Mater.。郑州大学为第一单位，郑州大学化学学院、绿色催化研究中心博士研究生张冲和南京大学化学化工学院的博士研究生晏志平为文章共同第一作者，南京大学化学化工学院郑佑轩教授、郑州大学化学学院牛云垠教授和臧双全教授为共同通讯作者。
该研究工作得到了国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金面上项目、河南省教育厅创新团队项目、河南省科技创新人才项目及郑州大学专项基金的资助。
Enantiomeric MOF Crystals Using Helical Channels as Palettes with Bright White Circularly Polarized Luminescence
Chong Zhang, Zhi‐Ping Yan, Xi‐Yan Dong, Zhen Han, Si Li, Ting Fu, Yan‐Yan Zhu, You‐Xuan Zheng, Yun‐Yin Niu, Shuang‐Quan Zang
Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202002914
臧双全教授，国家杰出青年基金获得者，第十批河南省优秀专家，郑州大学二级教授，博士生导师，宝钢优秀教师，河南省特聘教授，获河南省自然科学一等奖。现任郑州大学化学学院主持工作副院长，绿色催化中心主持工作副主任。担任中国化学会分子聚集发光专业委员会副主任委员、中国化学会分子筛专业委员会委员、中国化学会晶体化学专业委员会委员、河南省化学学会第十届理事会常务理事、《Crystal Growth & Design》Topic Editor（2020-2021）、《无机化学学报》编委、《中国化学》和《结构化学》青年编委。主要研究方向是金属簇化学和金属有机框架材料。主持包括国家杰出青年基金、面上项目等多项国家级和省部级重要科研项目。在Chem. Soc. Rev，Nat. Chem., Sci. Adv., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Sci., Adv. Funct. Mater., Chem. Mater., Coord. Chem. Rev.等权威化学类期刊发表SCI论文200余篇。代表性论文被国际著名刊物Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等引用8000余次，H-index = 52。
郑州大学晶态分子功能材料实验室，科研平台和师资力量雄厚，诚邀海内外博士加入课题组，课题组提供充足的科研支持，并协助博士后本人作为负责人申请中国博士后科学基金、国家自然科学基金及河南省科研项目。
https://www.x-mol.com/university/faculty/14698
http://www5.zzu.edu.cn/hxxy/info/1033/1197.htm
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