近年来，具有先进光学性能的有机功能材料因其在发光二极管、太阳能电池甚至疾病诊断和治疗等方面的广泛应用备受关注。因此，如何通过一些简单、易行的通用策略来改善有机功能分子的光学性质就成为了该领域的一大研究热点。近日，刘斌教授团队在《Modulating the Optical Properties and Functions of Organic Molecules through Polymerization》一文中介绍了一些通过聚合调节有机分子光学性质和功能的相关内容，点明聚合技术在高性能光学材料设计中带来的新机遇。

  文章由雅布隆斯基能级图(图1)出发，介绍了一些常见的有机光功能材料的机理，并从中指出调节功能分子单重激发态和三重激发态之间的跃迁是改善有机分子相应光学性质的一种重要途径。与小分子相比，聚合物往往拥有更多的系间窜越和反系间窜越通道，因此在理论上单重激发态和三重激发态之间的跃迁在聚合物中会更加有效。基于此，通过合理设计，聚合物有望获得更加优异的光学性能。

图1 光敏剂、RTP材料和TADF材料的作用机理及聚合效果

  接下来，文章介绍了聚合过程如何对多种不同类型有机分子的光学性质和功能进行调节。与小分子相比，共轭聚合物聚合后加长共轭长度，使聚合物表现出吸收和发射波长的红移；通过增强的系间窜越过程，共轭聚合可以增强光敏剂的光敏效应，以提升其相应的光动力治疗效果或光催化效率；交联聚合实现一个刚性的微环境以稳定三重态激子，产生室温磷光；共轭聚合还可以增强反系间窜越过程，以产生热活化延迟荧光；在共轭体系中，聚合还可以增加单体之间的空间共轭效应，以产生聚合诱导发光的效果。

  在文章的结尾，作者对可通过聚合调节的其它光学性能(如光热效应)进行了初步预测，并指出了该领域一些值得进一步研究的方向，包括聚合物类型、聚合物的缺陷和聚合物结构与分子量对光学性能的影响等等。

  文章于2021年8月在线发表于《Materials Horizons》（Wenbo Wu* and Bin Liu*, “Modulating the Optical Properties and Functions of Organic Molecules through Polymerization”, 2021.）。其通讯作者为新加坡国立大学的刘斌教授，第一作者和共同通讯作者为天津大学的武文博教授。

  论文链接：https://doi.org/10.1039/D1MH01030A