超长磷光,即长余辉发光,是一种非常有趣的发光现象,当停止光激发仍能持续发光达几秒到几小时。与无机长余辉材料和有机金属配合物材料相比,纯有机长余辉材料具有超长的发射寿命、大的斯托克位移、丰富的激发态性质以及低成本、易修饰等特性,近几年来得到了科研工作者的广泛关注。然而,在常温常压空气中,由于弱的自旋轨道耦合,或者由氧气、湿气、分子振动导致三线态激子的强非辐射失活,超长有机磷光材料效率很低。这使得超长有机材料在实际应用方面受到了阻碍。
近日,基于前期H-聚集稳定三线态激子实现超长磷光的工作(Nat. Mater., 2015, 14, 685),IAM团队黄维院士和安众福教授课题组同中科院化学所彭谦研究员合作,实现了高效率的超长有机磷光,该工作以封面文章发表在Advanced Functional Materials上。众所周知,通过引入卤素产生重原子效应,虽然可以提高有机磷光效率,却会减小磷光寿命。因此,该课题组通过理性设计构建π型-卤键的方式实现了高效的超长有机磷光。通过分子异构化构建不同的分子间卤键方式,研究发现π-型卤键能有效提高磷光量子效率。π-型卤键的引入实现了绝对磷光量子效率从2.3%到13.0%的飞跃,并且长余辉肉眼可以长达3 s。鉴于长余辉材料的高量子效率,成功实现了日光灯下的数据加密。与以前纯有机超长磷光材料用于黑暗环境中的数据加密相比,该高效有机磷光材料更具有现实的应用前景。

该工作的第一级作者是2017级博士研究生蔡素芝,参与此项研究的还有IAM团队的史慧芳副教授、马会利副研究员等。该工作得到了科技部973计划、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金与“六大人才高峰”的支持。
该论文作者为:Suzhi Cai, Huifang Shi, Dan Tian, Huili Ma, Zhichao Cheng, Qi Wu, Mingxing Gu, Ling Huang, Zhongfu An, Qian Peng, Wei Huang
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Enhancing Ultralong Organic Phosphorescence by Effective π-Type Halogen Bonding
Adv. Funct. Mater., 2018, 28, 1705045, DOI: 10.1002/adfm.201705045
导师介绍
黄维
http://www.x-mol.com/university/faculty/27680
安众福
http://www.x-mol.com/university/faculty/27682


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