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中科院化學(xué)所張軍、張金明團(tuán)隊 Nat. Commun.：圓偏振室溫磷光材料 - 可視化識別手性分子
2024-08-22  來源：高分子科技

  圓偏振發(fā)光材料具有良好的光學(xué)靈敏度和空間分辨率，在3D顯示、生物成像、光電子器件、防偽材料、不對稱光催化等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。其中，圓偏振有機(jī)室溫磷光材料作為新型手性光學(xué)材料同時兼具長發(fā)射壽命、獨(dú)特的光物理性質(zhì)和圓偏振發(fā)光特性，受到了人們的廣泛關(guān)注。


  近日，中國科學(xué)院化學(xué)研究所張軍、張金明團(tuán)隊提出一種普適性策略：采用2種陰離子纖維素衍生物（CBtCOONa和CMCNa）和非手性發(fā)光子成功構(gòu)建了全彩圓偏振室溫磷光材料（圖1）。陰離子纖維素衍生物提供手性環(huán)境，傳遞手性，并限域發(fā)光子的運(yùn)動。非手性發(fā)光子化學(xué)結(jié)構(gòu)和聚集狀態(tài)的改變，可以控制所得材料的磷光發(fā)射。因此，制得系列全彩偏振室溫磷光材料。所得圓偏振室溫磷光材料覆蓋寬的色域，從藍(lán)色到黃色、綠色、橙色和紅色。并且，所得材料表現(xiàn)出激發(fā)波長依賴性、時間依賴性和可見光激發(fā)特性。磷光壽命可達(dá)936 ms，發(fā)射光譜不對稱因子可達(dá)1.93 ×10-2。


圖1 纖維素基圓偏振室溫磷光材料的結(jié)構(gòu)與性能。


  纖維素基圓偏振室溫磷光材料具有優(yōu)異的水溶性和加工成型性，作為水性油墨可制備出復(fù)雜多樣的圓偏振磷光圖案，展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景；也易于制備大面積可反復(fù)折疊的柔性材料（圖2）。纖維素基圓偏振室溫磷光材料表現(xiàn)出多重響應(yīng)性能，其磷光性能隨激發(fā)波長、時間、溫度、濕度、pH值和手性分子發(fā)生變化。該材料。使用該材料，實(shí)現(xiàn)了對多種手性分子的可視化識別。這種普適性的手性傳遞策略為拓展手性磷光材料提供了新的途徑。


圖2 大面積柔性圓偏振室溫磷光材料及其響應(yīng)性能。


  該研究成果以“Responsive Circularly Polarized Ultralong Room Temperature Phosphorescence Materials with Easy-to-Scale and Chiral-Sensing Performance”為題發(fā)表于Nature Communications期刊，該論文的第一作者為中科院化學(xué)所博士生尤晶璇，通訊作者為中科院化學(xué)所張金明研究員。


  原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-51203-1

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