无定形态纯有机室温磷光材料由于具有独特的光物理性质、低生物毒性、易于制备和加工等特点，近年来逐渐成为了有机发光材料领域的一个研究热点。具有含白光在内的可调控多色发光智能材料在照明和显示设备等领域有着潜在的应用价值，引起了科研工作者们的广泛重视。迄今为止，具有可调控多色发光的荧光材料已经有了不少报道，而具有类似性能的室温磷光材料并不多见。

  在设计和制备无定形态纯有机室温磷光材料时，聚合物由于具有较长的分子链和较大的分子量，因而可以作为一种刚性化基质来抑制磷光分子的非辐射失活。在前期的工作中，马骧教授课题组就已经证明了聚丙烯酰胺是一种可以有效减弱磷光体分子振动、隔绝外界氧气、促进室温磷光发射的基质，他们利用该基质，制备了一系列具有多色磷光（含白光）发射的无定形态聚合物，这些聚合物同时还具备发光颜色随时间变化的余辉现象。

图1 聚合物结构示意图

  研究团队将溴萘酰亚胺衍生物和苯甲酸衍生物与丙烯酰胺以不同的投料比（1:20:1000, 1:30:1000, 1:40:1000）进行自由基共聚，得到了三个共聚物P1、P2和P3。两个磷光分子的投料比不同，终产物的发光颜色也不同。由于溴萘酰亚胺的最佳激发波长为350 nm，磷光发射波长为580 nm，而苯甲酸的最佳激发波长为254 nm，磷光发射波长为440 nm。因此，当改变聚合物P1、P2和P3的激发波长时，其双发射峰的相对强度也会发生变化，从而实现包含白光在内的可调控多色发光现象。

图2 P1（a）、P2（d）和P3（g）在不同激发波长下的光致发光光谱；P1（b）、P2（e）和P3（h）在580 nm和440 nm处的相对发射强度与激发波长的关系。根据光谱图计算得到的P1（c）、P2（f）和P3（i）的CIE 1931坐标图。

  此外，由于苯甲酸不含有重原子取代基，其磷光寿命会远长于溴萘酰亚胺。因此，当激发波长为254 nm时，聚合物P1、P2和P3在580 nm和440 nm处的室温磷光信号具有明显不同的衰减速度。随着延迟时间的增长，聚合物也会呈现出由橙色变为蓝色的余辉现象，其中也包含了接近于白色的余辉。该工作为构建发光可调控的室温磷光材料提供了新的策略和思路。

图3 P1（a）、P2（d）和P3（g）在不同延迟时间下测得的磷光发射光谱；P1（b）、P2（e）和P3（h）在580 nm和440 nm处的相对发射强度与延迟时间的关系。根据光谱图计算得到的P1（c）、P2（f）和P3（i）的1931 CIE坐标图。

  以上成果发表于Chemical Engineering Journal (2021, doi: 10.1016/j.cej.2021.128689)。论文的第一作者为华东理工大学的博士生张婷，通讯作者为马骧教授。

  论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721002874