聚合反应作为合成高分子材料的基石，其创新方法常为聚合物赋予独特性能。常州大学杨宏军与华南理工大学张广照教授长期深耕阴离子杂化共聚反应研究，取得了一系列重要进展(Macromolecules 2012, 45, 3312; J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 14539; Macromolecules2023, 56, 5854；Macromolecules2024, 57, 4793；Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202414244；Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e2025102207)。

  通常情况下，由于酰胺基团中氮原子亲核性较低，其与异氰酸酯的反应难以发生。然而，最近他们发现，二月桂酸二丁基锡（DBTDL）可有效催化酰胺与异氰酸酯在80℃下反应，生成酰脲结构。基于这一反应，他们与北京师范大学王考进合作，成功设计并合成了一种新型含酰脲基团的多重氢键磷光体，并将其应用于制备功能化聚氨酯热塑性弹性体 (图1)。

图1 室温磷光弹性体的制备。

  他们的研究表明，所得室温磷光弹性体展现出卓越的综合性能：其绝对量子产率和磷光寿命分别高达72.1% 和 1079 ms (图2)。该材料同时具备优异的力学性能，拉伸强度达58.3 MPa，断裂伸长率高达1160%，韧性达到299.9 MJ/m3。尤为引人注目的是，即使经历1100% 的极端应变或100次“拉伸-回缩”多次循环后，材料的发光性能仍基本保持不变 (图3)。此外，该材料在持续紫外光照下表现出可激活的余辉现象，这归因于体系内三线态氧 (3O?)的消耗。这一特性为动态调控材料发光提供了新途径，也使其在信息加密与数据存储等领域展现出巨大应用潜力。

图2. 室温磷光弹性体的发光性能。

图3. 室温磷光弹性体的力学性能。

  这种室温磷光弹性体的高性能源于其独特的微相分离结构及其中形成的多重氢键硬相。研究团队结合傅里叶变换红外光谱（FTIR）与小角X射线散射（SAXS）等表征技术证实，酰脲基团的引入有效促进了多重氢键网络的形成和微相分离结构的完善（图4）。这种结构不仅显著增强了材料的力学性能，同时也为磷光基团提供了理想的刚性发光微环境。密度泛函理论（TDDFT）计算进一步揭示了酰脲基团的发光机制，证明氢键网络对其发光性能起了关键提升作用。

图4. 室温磷光弹性体的性能机理探究。

  鉴于其优异的磷光性能和卓越的力学性能，这种室温磷光弹性体材料有望在柔性电子、信息加密和数据存储方面实现应用（图5）。

图5. 室温磷光弹性体的应用探索。

  该工作以催化活化酰胺-异氰酸酯反应为基础，开发了一种新型磷光体，并成功应用于高性能室温磷光弹性体的制备。该材料有效克服了传统室温磷光材料韧性不足的瓶颈，为发展兼具优异发光性能和机械性能的室温磷光弹性体提供了新思路。相关研究成果以“Room-Temperature Phosphorescent Elastomer with High Luminescent and Mechanical Performances Enabled by Multiple Hydrogen Bonding”为题，在线发表于Advanced Materials。

  论文信息：

  Room-Temperature Phosphorescent Elastomer with High Luminescent and Mechanical Performances Enabled by Multiple Hydrogen Bonding

  Yongkang Zuo, Hongjun Yang*, Yongfa Shan, Jikai Zhang, Zihan Li, Wenyan Huang, Kaojin Wang*, Guangzhao Zhang*

  原文链接: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202505667