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热烈祝贺管智豪、唐兆润的论文被Advanced Science(中科院一区TOP,IF=15.1)接收发表

2024-07-01

室温磷光材料由于特殊的光学性质,在发光显示、生物成像、防伪加密等领域引起了人们的广泛关注。由于磷光材料分子本身的运动,以及其受外部因素的影响,易导致淬灭磷光。作为三基色之一,蓝色室温磷光材料一直被认为是构筑高性能有机光电的理想材料。然而高能激发态不稳定性的原因,实现长效蓝色室温磷光材料仍然是一个重大的挑战。

图1

图1.实现通过逐步刚化发色团实现长效蓝色室温磷光

该团队提出了一种实现长寿命蓝色有机磷光材料的通用方法。通过逐步减少发色团自身内部旋转来使其刚性化,如图1所示,并且将其引入刚性基质中,成功制备了一系列蓝色超长室温有机磷光材料,如图2所示。通过客体分子的共轭扩展实现深蓝-青-黄绿可控的余辉(图3)。研究发现,随着客体分子内部旋转的逐渐减小,材料的磷光寿命逐渐增加,最高可达5.44 s。同时,密度泛函理论计算(图4b)和分子动力学模拟(图4c-d)验证了客体调制策略的合理性,而发色团的多基质适应能力证明了该策略的普遍性(图4e-j)

图2.超长蓝色室温磷光

图3.通过共轭拓展实现多色室温磷光

图4.策略的机理以及基质的普遍性

这项研究工作提出了逐步刚性化的设计策略,系统研究了内部基团旋转对磷光性能的影响,为长寿命磷光材料合成及其应用提供了可靠思路。该工作以“Stepwise Stiffening Chromophore Strategy Realizes a Series of Ultralong Blue Room-Temperature Phosphorescent Materials为题发表在《Adv. Sci》上(Adv. Sci. 2024, 2402632)。文章第一作者是研究生管智豪和唐兆润。

该工作是团队近期关于室温磷光材料相关研究的最新进展之一。高能激发态的不稳定性(如非辐射跃迁水、氧淬灭)往往限制着蓝色磷光材料的研究和应用。为此团队发展了逐步刚性化策略,借助发色团分子和基质的双重加固作用,大大延长了磷光发射的持续时间。

在过去的一年中,团队在调控室温磷光的量子产率寿命和波长方面取得了显著进展,团队通过主客体掺杂抑制非辐射跃迁实现长余辉激发依赖特性材料(Adv. Optical Mater. 2023, 11, 2300207),使用微波热解法实现98.95%超高量子产率室温磷光材料(Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2310198.采用分子工程策略制备了具有优异RTP性能的多色碳点复合材料(Adv. Optical Mater. 2024, 12, 2302820

原文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202402632


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