眾所周知,純有機體系的三重激發態容易在高溫和氧氣環境中失活,因此開發有機染料在極端條件下的三重態發光功能已經成為這個領域重要的研究議題。相比于固體有機RTP材料,流體有機RTP材料可以應用于更多特殊應用情景中,比如用于不規則表面的涂層發光等。此外,高溫磷光有機染料在很多情景下亦具有重要的應用價值,因此發展具有高溫磷光發射的流體純有機磷光材料的通用性構建策略具有重要意義和價值。構建純有機RTP材料的主要設計思路之一是通過構建染料分子的剛性外部環境以抑制三線態激發態回到基態的非輻射失活過程。因此,柔性軟材料一直被認為難以作為剛性化基質抑制三重激發態的非輻射失活以產生高效室溫磷光。目前只有極少數量子效率很低的流體有機RTP材料的報道。該團隊報道了一種可以構建高效流體有機RTP材料的通用策略:通過低共熔策略將多個高熔點的純有機組分混合加熱,就可以制備出了一系列在室溫環境下具有流動能力的基質。此基質具有宏觀流體性能,且可以有效抑制流體中摻雜的有機磷光染料的非輻射失活和氧氣猝滅效應,甚至讓只能在室溫或是低溫條件下發光的有機磷光染料在高溫(85℃)時也可以發射中等強度的磷光。
團隊將兩種有機酸、β-環糊精和三種有機染料以低共熔策略混合,構建了兩類具有高量子效率RTP發射(~30%)的純有機流體材料。該流體材料為透明液體,其室溫磷光發射照片如圖所示。此外,按照特定比例混合具有藍光和紅光發射的有機磷光染料,可以制備具有白色磷光發射的流體材料(色坐標為(0.33,0.31))。材料相應的流體力學特性均經過了流變學數據的驗證。
同時,這些有機流體材料的磷光發射也顯示出良好的溫度耐受性(Φ358K~4.53%)。基于這些特性,該研究團隊還提出了一種可視化的濕度/溫度響應系統,可以對物體的溫度分布進行定量分析。
該論文第一作者為華東理工大學精細化工研究所博士生孫思宇,通訊作者為馬驤教授,得到了田禾院士的悉心指導。相關研究工作得到了國家自然科學基金委基礎科學中心項目、國際合作重點項目和上海市優秀學術帶頭人等項目資金的支持。
相關鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202107323
參考資料:https://news.ecust.edu.cn/2021/0625/c32a159553/page.htm
聲明:化學加刊發或者轉載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認同其觀點或證實其描述。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益,請作者持權屬證明與本網聯系,我們將及時更正、刪除,謝謝。 電話:18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn