圓偏振發(fā)光(CPL)材料以其獨(dú)特的不對(duì)稱光學(xué)性質(zhì)在信息顯示和信息加密領(lǐng)域表現(xiàn)出重要的應(yīng)用前景。其中,手性發(fā)光液晶(CLCs)通過超分子自組裝能夠形成宏觀的螺旋超結(jié)構(gòu)從而表現(xiàn)出高的發(fā)光不對(duì)稱因子(glum),受到科研工作者越來越多的關(guān)注。然而,構(gòu)建易于制備和CPL信號(hào)快速響應(yīng)的光可調(diào)控CLCs系統(tǒng)仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)的難題。
作者研究發(fā)現(xiàn),基于光敏螺吡喃骨架制備的SP-COOH分子在液晶介質(zhì)中由于形成了分子間羧酸二聚體而呈現(xiàn)出負(fù)二向性。液晶主體中的SP-COOH分子在紫外光照射前后表現(xiàn)出從“無(wú)”到“有”的負(fù)二向性發(fā)光。繼續(xù)向液晶主體摻雜適量具有正二向性的尼羅紅染料(NR),可以輕易制備具有激發(fā)依賴特性的手性液晶ExD-CLCs。在ExD-CLCs中NR能與SP-COOH形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的二向性競(jìng)爭(zhēng),當(dāng)用430 nm激發(fā)光激發(fā)ExD-CLCs時(shí),在625 nm處表現(xiàn)出強(qiáng)的正向CPL信號(hào)(glum = + 0.28),而當(dāng)用365 nm激發(fā)該液晶時(shí),625 nm處的CPL信號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn),表現(xiàn)出一個(gè)負(fù)向的CPL信號(hào)(glum = - 0.16),這個(gè)CPL反轉(zhuǎn)行為可以循環(huán)10次以上,具有很好的抗疲勞性。并且在CPL信號(hào)反轉(zhuǎn)的過程中,ExD-CLCs的螺旋結(jié)構(gòu)和旋向并未發(fā)生改變。
總之,這項(xiàng)工作通過在膽甾相液晶中構(gòu)建一個(gè)光敏動(dòng)態(tài)的非手性染料二向性競(jìng)爭(zhēng),實(shí)現(xiàn)了激發(fā)依賴特性的CPL信號(hào)反轉(zhuǎn)。這是首例通過控制在非手性染料二向色性實(shí)現(xiàn)的激發(fā)依賴CPL信號(hào)的報(bào)道,該項(xiàng)工作為發(fā)展刺激響應(yīng)型CPL發(fā)光材料提供了一種新的策略。該工作以Excitation-Dependent Circularly Polarized Luminescence Inversion Driven by Dichroic Competition of Achiral Dyes in Cholesteric Liquid Crystals為題目發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition。文章的第一作者為河南工程學(xué)院姚昆博士,通訊作者為南京大學(xué)成義祥教授、合肥大學(xué)耿中興博士和胡靚語(yǔ)博士。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202420290
- 天津大學(xué)封偉教授等綜述:光學(xué)應(yīng)用石墨烯基手性液晶材料 2019-01-15
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