具有“聚集誘導(dǎo)發(fā)光”(aggregation-induced emission, AIE)特性的有機(jī)發(fā)光材料因?yàn)槠涓叩墓虘B(tài)發(fā)光效率等獨(dú)特的優(yōu)勢,目前已經(jīng)在光電、傳感和生物等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。AIE的研究已經(jīng)成為化學(xué)和材料領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前,AIE領(lǐng)域的研究重點(diǎn)主要集中于小分子方面。相較于小分子體系,AIE聚合物同時(shí)具有AIE小分子和聚合物的優(yōu)勢,例如高固態(tài)發(fā)光效率、良好的成膜性和協(xié)同放大效應(yīng)等,并可解決小分子材料在功能復(fù)合時(shí)的不足,從而滿足多樣化的應(yīng)用需求。從2003年唐本忠教授課題組報(bào)道第一例AIE聚合物開始,經(jīng)過十多年的發(fā)展,AIE聚合物已經(jīng)在光電、化學(xué)傳感和生物檢測等領(lǐng)域得到了應(yīng)用,但是AIE聚合物的發(fā)展尚顯不足,仍有許多科學(xué)問題亟待解決,例如AIE聚合物相對(duì)于AIE小分子的獨(dú)特優(yōu)勢以及不含芳香環(huán)的非共軛AIE聚合物的發(fā)光機(jī)制等還需進(jìn)一步探究。
為總結(jié)近年來AIE聚合物領(lǐng)域的進(jìn)展并對(duì)這一領(lǐng)域未來的發(fā)展進(jìn)行展望,作者應(yīng)邀分別從AIE聚合物制備、構(gòu)效關(guān)系及高技術(shù)應(yīng)用等三個(gè)方面撰寫了該綜述。在AIE聚合物制備部分,作者將AIE聚合物的制備手段歸納為單組份聚合、雙組分聚合及多組分聚合,介紹了從傳統(tǒng)聚合反應(yīng)到新型金屬催化、無金屬催化及自發(fā)點(diǎn)擊聚合反應(yīng)的發(fā)展及其在制備AIE聚合物應(yīng)用方面的工作。其中,重點(diǎn)介紹了基于點(diǎn)擊聚合和綠色單體的聚合反應(yīng)制備AIE聚合物的研究進(jìn)展。在AIE聚合物構(gòu)效關(guān)系部分,作者主要討論了聚合物的側(cè)鏈(例如側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)和側(cè)鏈長度等)和骨架(例如骨架結(jié)構(gòu)、連接方式、骨架的堆積及空間共軛等)對(duì)AIE聚合物光物理性能的影響。另外,該部分還著重介紹了近年來新發(fā)展的非傳統(tǒng)發(fā)光聚合物體系,并初步闡述了其發(fā)光機(jī)理。在AIE聚合物應(yīng)用部分,作者分別介紹了AIE聚合物在光電(例如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、圓偏振發(fā)光(CPL)、電致變色和發(fā)光液晶等)、化學(xué)/生物傳感(例如爆炸物、離子、污染物檢測和結(jié)構(gòu)及形貌變化的可視化等)及生物醫(yī)藥(生物成像、腫瘤診斷及治療、微生物檢測及抗菌等)等方面的應(yīng)用示例。最后,該綜述還簡要探討了AIE聚合物領(lǐng)域未來發(fā)展的方向及面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。該綜述將為從事AIE領(lǐng)域研究的學(xué)者提供參考和借鑒。
該綜述發(fā)表于Progress in Polymer Science慶!100th Anniversary of the Polymer Hypothesis”專刊上。論文第一作者為華南理工大學(xué)胡蓉博士,通訊作者為華南理工大學(xué)秦安軍教授和華南理工大學(xué)/香港科技大學(xué)唐本忠院士。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670019301820
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