近年来，聚合物室温磷光(RTP)材料受到广泛关注和快速发展，并在众多领域展现了巨大应用潜力。然而，其RTP快速的热、湿猝灭的问题，导致了其在高温高湿环境中应用受限。因此，开发具有抗热湿猝灭性能的磷光材料十分必要。针对这一问题，重庆理工大学王凯悌副教授、杨朝龙教授联合新加坡南洋理工大学赵彦利教授，提出了一种利用刚性主链和功能侧基之间级联禁锢抑制三重态激子热失活的策略，通过物理掺杂和可控聚合手段分别制备出了一系列具有全彩高温磷光(HTP)发射的环烯烃聚合物(COP)，并利用原位手段深入探究了其磷光热猝灭机制，明确了提升聚合物HTP性能的方法。基于这些优异的HTP性能，进一步实现了所合成的COP基HTP材料在成像、传感、高温反应监测、信息加密和防伪领域的应用。相应研究成果以Cycloolefin Copolymers With a Multiply Rigid Structure for Protecting Triplet Exciton From Thermo- and Moisture-Quenching和Tandem Restriction Between Spatial Confinement and Dipole Interaction for Suppressing Thermal Quenching of Phosphorescence from Cycloolefin Polymers为题连续在材料学科顶刊Advanced Materials上发表。论文通讯作者为材料学院王凯悌副教授，杨朝龙副教授和新加坡南洋理工大学赵彦利教授。

  作者制备了一系列富含羟基的COP材料，将不同的有机磷光体掺杂到该COP中后，获得了一系列全彩辐照依赖性的RTP材料。这些COP基室温磷光材料不仅在水中能够产生持续稳定的发光，而且还展现了抗热淬灭的性能。尤其是，当磷光体为平面刚性结构的芘硼酸、芘、晕苯时，相应COP材料在370 K以上依然能够产生红色和绿色的余辉发射。

图1 文章网页截图

图2 材料设计思路

图3 部分COP材料的高温磷光性能

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202416397

  构建刚性环境是一种有效抑制有机生色团非辐射失活并产生长寿命RTP的成熟策略。然而，如何在高温下较好地保持聚合物网络的刚性依然具有挑战性。作者进一步通过可控共聚合成了一系列富含酯基的COP。酯基产生的偶极相互作用可有效抑制生色团的非辐射失活，从而实现辐照依赖的多色RTP。与物理掺杂的COP磷光材料相比，同等条件下，通过共聚手段所获得的COP磷光材料的室温磷光性能更为优异，推测是由于侧基的禁锢作用能够更好的作用于生色团。这些COP还能发射较强的HTP。对磷光热猝灭的研究表明，COP中环状骨架的空间限域效应可抑制酯基偶极相互作用的解离。通过进一步引入大体积金刚烷基团，成功实现了常见稠环生发色团在红、黄、绿光区域的HTP突破，且该性能在湿热环境下仍能保持。基于其辐照依赖性RTP与HTP特性，进一步将COP应用到了湿热环境成像、化学反应温度监测及过氧化氢检测等领域。

图4 文章网页截图

图5 COP基HTP材料的应用探索

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202514446