动态智能发光材料，在外界刺激调节作用下，可呈现多种不同发光颜色，或是不同强度的发光，在高级光学防伪领域具有巨大应用潜能，吸引了大量研究者广泛研究。目前，尽管有一些新颖的多色可调的光学材料，如无机材料，量子点，金属有机框架聚合物，高分子聚合物等，被持续发展，但是，所报道的很大部分相关多色发光材料，合成较复杂，光学可逆性差，往往仅呈现两种可调的发光颜色，在高阶光学防伪实际应用方面仍有一定局限。为实现高阶光学防伪的实际应用，仍需进一步发展简单的兼具高效发光、高对比度、优异可逆性、多色发光（超过三种发光颜色）的动态智能发光材料，但这极具挑战性。

  近日，常州大学马骁副教授与吴大雨教授合作，在Materials Horizons (2022, DOI: 10.1039/D2MH00986B)上发表了题为“High-contrast Reversible Multiple Color-tunable Solid Luminescent Ionic Polymers for Dynamic Multilever Anti-counterfeiting ”的研究论文。前期研究表明，有些特别的小分子化合物，在不同微环境条件下，可呈现不同的发光特征。如果能将这类小分子发光基元引入到聚合物，将是构筑多色发光可调聚合物的一个有效策略。鉴于此，这项工作首先开发了一类含不同阴离子的聚集诱导发光有机离子化合物（如图1）。显而易见的是，其溶液态发光与聚集态下发光截然不同。更有趣的是，在结晶态下，含不同阴离子的聚集诱导发光有机离子化合物呈现不同的发光，即带电荷发光中心基元可实现多色发光。

图1 含不同阴离子的聚集诱导发光有机离子化合物及不同态下的发光

  为构筑多色可调的动态智能聚合物，本研究进一步通过简单的聚合物后修饰策略，将带电的多色聚集诱导发光基元引入到聚合物中，构筑了兼具高发光效率、高对比度、优异可逆性、超过三色发光的离子聚合物，如图2。引人注目的是，这些离子聚合物不仅呈现有趣的溶剂刺激响应多色发光，还可实现激发波长可调的多色发光。进一步通过激发光谱，发光寿命的对比研究（如图3），揭示了离子聚合物发光可调主要归因于溶剂刺激可调控聚合物的微观结构，而且，不同溶剂刺激可实现聚合物微观结构不同的调控，从而诱导离子聚合物中多色聚集诱导发光基元发光的变化。

图2离子聚合物的分子结构以及含不同阴离子的离子聚合物在不同溶剂刺激作用下的发光照片

图3 不同离子聚合物在不同溶剂刺激作用下的激发光谱及寿命

  为满足不同实际应用的需求，有必要探索构筑更多不同发光颜色的多色可调聚合物。为此，本研究进一步通过调控反应比例，以及反应溶剂，成功构筑了系列不同发光颜色的多色可调发光离子聚合物，如图4。有意思的是，这些离子聚合物的发光颜色跨越较宽的范围。

图4 不同离子聚合物在不同溶剂刺激作用下的发光

 图5 高阶荧光防伪应用图示

  此外，进一步从概念上证明，系列多色可调的离子聚合物可作为高级多阶防伪材料，尤其是可实现三阶或是更高阶光学防伪（如图5）。这项工作不仅拓展了聚集诱导发光聚合物的研究，并为发展高性能、多功能和智能化高分子聚合物材料提供了新策略。该研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省科技厅青年基金项目、江苏省高等教育自然科学基金项目的资助。