力致發(fā)光現(xiàn)象是一種非常重要又獨具魅力的發(fā)光方式,是指固體材料受到研磨、摩擦或者振動等外力作用時以光的形式對外釋放能量。最早的報道可見弗朗西斯?培根于1605年發(fā)表的《學(xué)術(shù)的進展》(Advancement of learning)。長久以來,力致發(fā)光現(xiàn)象得到了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。然而在以往的嘗試中,由于π-π堆積效應(yīng)引起的凝聚態(tài)發(fā)光猝滅嚴(yán)重制約了其內(nèi)在機制的研究。2001年,香港科技大學(xué)的唐本忠課題組發(fā)現(xiàn)并定義了“聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)”現(xiàn)象,為設(shè)計固態(tài)高熒光量子產(chǎn)率的發(fā)光材料提供了一條嶄新的途徑。在武漢大學(xué)李振教授課題組的前期研究中(Mater. Horiz., 2016, 3, 220-225),博士生王燦實現(xiàn)了將力致發(fā)光和聚集誘導(dǎo)發(fā)光兩種奇妙獨特的現(xiàn)象相結(jié)合,為力致發(fā)光的研究注入了全新的想法。
此次研究中,該課題組發(fā)現(xiàn)了一種具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)的化合物DPP-BO。令人驚訝的是,在機械力的刺激下,DPP-BO能在室溫同時發(fā)射熒光和磷光。這是迄今為止第一例體現(xiàn)這種特性的化合物。眾所周知,目前兩種更為常見的外作用刺激發(fā)光方式是電致發(fā)光和光致發(fā)光,系間竄越在這兩個過程中扮演著非常關(guān)鍵的角色。DPP-BO的特殊發(fā)光行為提供了研究系間竄越的新途徑,對深入探索發(fā)光過程具有重要的價值。
武漢大學(xué)李振教授課題組測定了DPP-BO在常溫下的熒光光譜、力致發(fā)光光譜以及低溫下的磷光光譜。對比發(fā)現(xiàn)DPP-BO的力致發(fā)光光譜中有兩個分別位于350 nm和450 nm處的發(fā)射峰。其中,350 nm處的發(fā)射峰與熒光發(fā)射峰相吻合,而450 nm處與DPP-BO的低溫磷光發(fā)射峰相吻合。單晶結(jié)構(gòu)、粉末衍射和理論計算等結(jié)果表明,分子內(nèi)和分子間較強的相互作用是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因。
這一成果近期發(fā)表在《Angewandte Chemie International Edition》上,文章的第一作者是武漢大學(xué)的博士研究生楊杰。
原文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201610453/abstract
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