华东理工大学马骧教授团队 Adv. Mater.：基于生物基大环的高性能有机超长室温磷光材料

2025-02-13 来源：高分子科技

有机超长室温磷光（OURTP）材料凭借其卓越的性能，正逐渐成为众多领域备受瞩目的焦点。然而，当前的OURTP材料依然面临着诸多亟待突破的瓶颈。一方面，晶体工程虽然能够精确调控材料结构，但往往需要苛刻的制备条件; 另一方面，基于石油基聚合物的OURTP材料在可降解性和可循环性方面存在明显缺陷，难以满足当下对可持续发展的迫切需求。此外，生物基掺杂虽然引入了可再生资源的概念，但在发光性能的稳定性和强度上仍有待提升。在这样的背景下，开发出兼具刺激响应性能、可持续性以及高性能的OURTP材料，已然成为该领域亟待攻克的重大挑战。

图1 基于γ-环糊精掺杂体系的构建及性能图示

近期，华东理工大学马骧教授团队与上海市刑事科学技术研究院刘文斌研究员团队合作，基于硼酸基化合物客体和生物质主体γ-环糊精（γ-CD），开发了一系列具有刺激响应性和全色可调的高性能生物基OURTP材料（图1）。研究团队通过切换不同的硼酸基化合物，实现了从蓝光到红光的全彩余辉（图2c和图3）。其中，TPB-CD材料在发光寿命和发光量子产率方面表现出色，其发光性能远超已报道的生物基OURTP材料（图2b）。此外，这些掺杂体系展现出多种刺激响应性能，包括光激活、机械响应、温度响应、湿度响应和激发依赖性（图4）。实验表明，这些性能源于掺杂体系中氢键、主客体包结和共价交联的协同作用（图5）。这些多重刺激响应的高性能OURTP被成功应用于智能信息储存器、信息重写以及紫外光轨迹追踪（图6）。开发的高性能生物基OURTP材料，不仅在性能上取得了显著突破，更在环保方面展现出独特优势。γ-环糊精作为一种生物质材料，具有可再生、可降解和环境友好等特点。这使得该系列材料在满足高性能需求的同时，也符合可持续发展的要求，为未来高性能发光材料的研发提供了新的思路和方向。该工作以“High-Performance Organic Ultralong Room Temperature Phosphorescence Based on Biomass Macrocycle”为题，在Adv. Mater. 上在线发表（DOI: 10.1002/adma.202418506）。该研究工作得到了基金委基础科学中心项目、国家杰出青年科学基金、国际合作重点项目、上海市优秀学术带头人项目、博士后创新人才支持计划等项目资金的支持。

论文信息：Zhenyi He, Jinming Song, Chunli Li, Zizhao Huang*, Wenbin Liu*, and Xiang Ma*. High-Performance Organic Ultralong Room Temperature Phosphorescence Based on Biomass Macrocycle. Adv. Mater. 2025, 2418506.

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202418506

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（责任编辑：xu）

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