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《美国化学会志》报道华理纯有机小分子室温磷光材料研究新进展

  稿件来源: 化学学院  |   作者:马骧  |  摄影:马骧  |  编辑:凝聚  |  访问量:23165

    近日,我校田禾院士、马骧教授科研团队在纯有机室温磷光材料研究领域取得了突破性进展,《美国化学会志》以“Amorphous Metal-Free Room-Temperature Phosphorescent Small Molecules with Multicolor Photoluminescence via a Host-Guest and Dual-Emission Strategy”为题,在线报道了该团队研究工作(J. Am. Chem. Soc. 2018,DOI: 10.1021/jacs.7b12800,原文链接:http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.7b12800)。

    传统的室温磷光材料大多为含贵金属元素的无机或者金属有机配合物,价格昂贵且毒性较大,因此急需发展制备纯有机室温磷光材料来替代。鉴于有机分子的激发三线态能量很容易通过热力学振动与碰撞过程或暴露接触到猝灭因子而失活,因而纯有机材料很难产生高效的室温磷光发射。该研究工作中,研究团队通过将有机重原子磷光染料基团修饰到β-环糊精上,非常便捷地制备了一系列具有高效室温磷光发射的无定型态有机小分子化合物。这类无定形固态的环糊精衍生物间的氢键环境既能固定磷光团来抑制其非辐射弛豫,也能将磷光团与外界猝灭物质相隔离,从而确保分子能实现高效的室温磷光发射。同时,由于环糊精自身拥有能够选择性地包结芳香化合物的较大疏水空腔,他们还选择利用其中一个环糊精主体衍生物与荧光客体分子利用主客体作用在水中进行预组装来共建超分子体系,制备出具有磷光-荧光共发射且多色发光(包括白光发射)可调控性质的包合物材料。该研究成果首次报道了纯有机小分子无定型态室温磷光材料,制备方法新颖、简单且通用,受到了期刊编辑和审稿人的高度评价(Top5%),并被选为期刊封面报道。

    论文共同第一作者分别为博士生李登峰和硕士生鲁菲菲,曹宵鸣博士为论文中的理论模拟提供了支持,马骧教授为通讯作者,并得到了田禾院士的悉心指导。近年来,国家优秀青年基金获得者马骧教授在基于有机功能染料的可调控多色发光(包括荧光和室温磷光)材料领域取得了系列重要进展:设计合成了具有可调控多色荧光发射且具有多重刺激响应的分子机器(J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 13541);报道了酸碱驱动并具有室温磷光发射功能的[2]轮烷分子机器(Chem. Sci. 2016, 7, 4582),构建了具有高效室温磷光发射的纯有机聚合物材料(Adv. Opt. Mater. 2016, 4, 139;Ind. Eng. Chem. Res., 2017, 56, 3123)等。

    该研究成果由田禾院士领衔的国家自然科学基金基础科学中心项目,以及基金委创新研究群体项目和优秀青年基金项目共同资助完成。

发布日期:2018年01月24日18时18分
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