关于有机长余辉的发光机理研究成果发表于《Angew Chem Int Ed》

无机余辉材料的研究已经取得了长足的发展,在夜光照明等领域已经具有重要的应用。另外,余辉材料由于其具有消除背景发射噪音因此在高保真成像方面具有重要的应用。尽管无机余辉材料具有高的稳定性和长的发光持续性,但是其合成困难,成本高。相对于无机余辉材料,由于有机余辉材料功能团非常容易修饰,因此它在生物成像方面将具有更广泛的潜在应用。但是,目前报道的有机余辉材料非常稀少,余辉发光也非常弱(Bilen C S, Harrison N, Morantz D J, Nature, 1978, 271: 235-237),这大大限制了它的发展。2013年,Adachi等利用无定形主客体掺杂方法实现了有机分子的余辉发光(Hirata S, Totani K, Zhang J, et al. Adv. Func. Mater., 2013, 23: 3386-3397),但是这种方法在应用方面存在明显的缺点:1)两相结构很难避免主客体分子相分离;2)掺杂加工工艺很难控制,尤其是掺杂浓度非常低,加工工艺变得非常复杂;3)对于有机分子,结晶是自发的过程,基于主客体的无定形化而产生余辉发光的办法很难保证其使用的持久性。因此,开发研究纯有机晶体的余辉发光材料是一个新的重要的研究方向。近期,新型有机/高分子功能材料及其应用课题组开发出基于二苯砜和咔唑结构的纯有机晶体余辉发光材料,其合成工艺简单,容易纯化,所合成的有机余辉发光材料具有高的发光强度,发光颜色可调的特性,余辉发光时间可持续数秒钟,可适合应用于生物成像、防伪标识等领域。并于2014年申请了中国专利(具有余辉发光性能的新型有机发光材料及其合成方法和应用,中国发明专利公开号CN201410178260)。在此基础上,该课题组对这类有机长余辉分子的发光机理进行了研究,指出分子间电子耦合是这类分子产生余辉的原因。该研究成果最近被《Angew Chem Int Ed》接受(Zhiyong Yang,† Zhu Mao,† Xuepeng Zhang, Depei Ou, Yingxiao Mu, Yi Zhang,* Cunyuan Zhao, Siwei Liu, Zhenguo Chi,* Jiarui Xu, Yuan-Chun Wu, Po-Yen Lu, Alan Lien, and Martin R. Bryce*. Intermolecular Electronic Coupling of Organic Units for Efficient Persistent Room-Temperature Phosphorescence, 2015, DOI: 10.1002/anie.201509224)


上述研究工作得到国家自然科学基金、广东省科技计划和高校基本业务费等项目经费的资助。得到光电材料与技术国家重点实验室、聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室和深圳市华星光电技术有限公司的支持。


文章录入:院办      责任编辑:谢志强
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