将有机小分子客体掺杂到刚性高分子基质中,是一种制备高分子室温磷光材料的有效方法。尤其是对于具有平面结构的客体来说,其本身的刚性也有助于提升材料的室温磷光性能,近年来发展出了系列性能优异的高分子长余辉材料。不过,平面结构的分子间具有显著的π-π作用,易导致磷光的聚集猝灭。因此,通常需要将客体分子的含量控制在极低的条件下,才能实现长寿命的室温磷光,但低客体浓度往往也导致室温磷光的亮度较低。同时实现长寿命和高亮度的室温磷光仍具有挑战。
针对这一问题,重庆理工大学杨朝龙和王凯悌团队提出了一种几何构型调控的研究思路:通过将三苯基膦单元引入咔唑中,构建了具有稳定扭曲结构的具有四面体构型。得益于这一几何结构的排斥作用,有效抑制客体分子在高分子基质中的聚集。即使在高客体分子含量下,聚集引起的室温磷光猝灭现象也能被有效抑制,成功实现了长寿命和高亮度的室温磷光。
2026年5月28日,该工作以Long-Lived and High-Brightness Room-Temperature Phosphorescence Materials for Illumination为题发表在Advanced Functional Materials上,论文的第一作者为重庆理工大学硕士研究生余家皓,通讯作者为重庆理工大学王凯悌。
其中o-CzPhP@PVA和o-CzPhP@PAN材料表现出优异性能,磷光寿命分别为1834毫秒和1868毫秒,亮度值均达到1.06×104 and 1.08×10? mcd/m2。此外,CzPhP@PVA还展现出湿度依赖性的颜色可调RTP发光特性,原本的蓝色RTP在高湿环境下会转变为橙色。当进一步引入有机染料后,这一独特特性实现可切换的PRET和灵活的发光颜色调控。基于这种可切换、长寿命且高亮度的长持久发光特性,进一步探索了这些含CzPhP材料在信息加密、多层次防伪、照明以及远距离可见光应用领域的潜力。
图1 本工作所用的三种小分子结构及其湿度依赖性的颜色可调RTP的光物理性能
原文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.76182
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