室温磷光（Room Temperature Phosphorescence, RTP）因其独特的延迟发光特性，近年来在信息加密、生物成像、光电器件等领域展现出广阔的应用前景。然而，传统有机磷光材料仍面临诸多挑战。其磷光寿命普遍较短，通常仅在毫秒至百毫秒量级，难以满足高精度光学识别和长时间信息存储的需求。此外，磷光发射极易受到外界环境的影响，尤其是氧气、水分等猝灭剂的存在，会导致三重态激子快速失活，从而显著降低发光效率与稳定性。

  与此同时，有机磷光分子在固态或聚集态下的结构调控难度较大，分子运动和非辐射跃迁的抑制效果有限，导致发光行为难以预测和优化。如何通过材料设计策略，构建具有长寿命、抗淬灭、结构可调的室温磷光体系，成为当前研究的核心难题。

  近期，天津大学汪怀远教授团队通过将小分子客体限域于环氧树脂主体网络中，并巧妙利用 F-π 与 π-π 协同相互作用，成功制备出一种具有超长室温磷光（URTP）性能的复合涂层。该材料在室温下实现了长达 5.40 秒的磷光寿命，刷新了环氧树脂体系中 URTP 寿命的记录。同时，该涂层展现出可切换的磷光发射行为以及优异的表面性能，结合光激活印刷与热擦除技术，有望用于开发可重复书写的防伪标签。其低表面能（15.85 mN·m^-1）和自清洁能力，进一步保障了信息的长期稳定存储与高效隐藏。本研究为基于非共价相互作用的高性能、可擦除有机磷光材料的开发提供了新的思路，具有广阔的防伪与信息安全应用前景。

  2026年2月4日，该工作以“Epoxy Network Hosts Confine Small Molecule Guests for Enhancing Phosphorescence Through F-π and π-π Synergistic Interactions”为题发表在《Advanced Functional Materials》上。文章第一作者是天津大学材料学院硕士研究生徐新月，通讯作者为天津大学材料学院朱艳吉老师。

图1. 超长室温磷光材料的设计理念。（a）先前超分子相互作用磷光材料与本研究所采用策略的比较；（b）三维交联网络中F-π和π-π协同作用增强磷光的示意图。

图2. Cor@PTADGE/PFG涂层的制备。（a）GMA、FMA和PFG的ATR-FTIR光谱；（b）PFG的¹H NMR光谱；（c）PFG的GPC曲线；（d）PTADGE、PFG和Cor@PTADGE/PFG涂层的ATR-FTIR光谱；（e）Cor@PTADGE/PFG涂层的XPS结果；（f） Cor@PTADGE/PFG涂层X射线光电子能谱碳 1s 谱；（g） Cor@PFG、Cor@PTADGE、PTADGE/PFG和Cor@PTADGE/PFG涂层的WCA和OCA；（h，i）Cor@PTADGE/PFG涂层表面的AFM图像。

图3. Cor@PTADGE/PFG涂层的光物理特性。（a）在365 nm紫外灯下，关闭紫外灯后拍摄的Cor@PTADGE/PFG、Cor@PTADGE和Cor@PFG涂层余晖照片；（b）基于环氧树脂的有机余辉发光材料文献比较；（c）Cor@PFG、（d）Cor@PTADGE和（e）Cor@PTADGE/PFG涂层的荧光和磷光发射光谱（λ = 365 nm）。（f）Cor@PFG、（g）Cor@PTADGE和（h）Cor@PTADGE/PFG涂层的磷光寿命衰减曲线（延迟1 ms）。

图4. 磷光增强机制。（a）不同固化剂含量的Cor@PTADGE/PFG涂层磷光寿命衰变曲线（延迟 1ms）；（b）不同固化剂含量的Cor@PTADGE/PFG涂层（热固化）的DSC曲线；（c）Cor@PFG、Cor@PTADGE和Cor@PTADGE/PFG的紫外可见光吸收光谱；（d）Cor，（e）HFA和（f）二聚体Cor-HFA的分子结构式及静电势分布图；（g）Cor@PTADGE/PFG的分子动力学模拟；（h）HFA和Cor结合能计算。

图5. 磷光增强机制。（a）Cor和（b）Cor-HFA的结构；（c）Cor和（d）二聚体Cor-HFA的优化分子构象和HOMO-LOMO轨道。（e）Cor的SOC常数和能级计算。（f）二聚体Cor-HFA的SOC常数和能级计算。

图6. Cor@PTADGE/PFG涂层的防仿应用。（a）图案构成图示及Cor@PTADGE/PFG涂层防伪应用。（b）Cor@PTADGE/PFG涂层上二维码和校徽余晖图片。Cor@PTADGE/PFG涂层表面（c）自清洁，（d）污水滑动和（e）通过擦拭清理污水的照片；（f）不同溶剂中Cor@PTADGE/PFG涂层的余辉图像；（g）Cor@PTADGE/PFG涂层浸泡在不同溶剂中前后的余辉时间。

  本研究通过构建三维交联网络，并引入F-π 与 π--π 协同相互作用，成功构建了一种多功能室温磷光（RTP）体系Cor@PTADGE/PFG，其中磷光分子被有效限制在环氧树脂基体中。这些分子间作用力在促进分子有序排列和增强电子离域效应方面发挥了关键作用，从而显著提高了系间窜跃（ISC）的效率。三维交联网络不仅进一步抑制了分子的热运动，还有效抑制了非辐射衰减路径，实现了三重态激子的高效稳定，在室温下获得了长达 5.40 秒的 RTP 寿命。此外，PFG 共聚物的引入显著提升了涂层的防污性能与自清洁能力，保证了材料在复杂环境条件下的长期稳定使用。研究清晰揭示了 F-π 与 π-π 协同相互作用对RTP的协同增强机制，为开发具备高性能和可切换发光行为的磷光涂层提供了合理的分子设计策略。

  原文链接：http://doi.org/10.1002/adfm.202530467