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《自然 材料》報道黃維院士、安眾福教授團隊突破分子態高效藍色室溫磷光新進展
時間：2021-08-24
來源：
作者：先進材料研究院
攝影： 編輯：鄧曉容
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近日，先進材料研究院黃維院士、安眾福教授帶領的團隊與新加坡國立大學劉小鋼教授合作在有機室溫磷光（有機長余輝）領域再次取得重大突破。他們創造性地提出了“發色團限域”策略，實現了長壽命、高效率的藍色室溫磷光，展現了該類材料在信息安全、余輝顯示等領域的應用潛力，相關成果發表在國際頂尖學術刊物——Nature Materials（《自然 材料》）上。
藍光，作為光的三原色之一，是固態照明和全彩顯示的核心組分，同時在生物醫學、光通訊等領域也展現出廣闊的應用前景。近年來，有機室溫磷光材料受到了廣泛關注，連續兩年（2019和2020年）被中國科學院與科睿唯安聯合發布《研究前沿》評選為化學與材料科學領域Top10熱點前沿。在眾多提升室溫磷光性能的策略中，晶體工程能夠利用分子間的強相互作用，有效的抑制三重態激子非輻射躍遷，減少三重態激子猝滅，是實現高效率室溫磷光的有效途徑。然而，分子間π-π堆積容易導致三重態-三重態湮滅，大量三重態激子被耗散，影響磷光效率的提升；并且π-π堆積會使分子間共軛度增加，發光紅移，難于實現藍色磷光。如何構筑長壽命、高效率的藍色室溫磷光成無重原子有機磷光材料領域面臨的挑戰之一。
針對上述挑戰，該團隊基于前期對聚集態磷光的深入理解和對低溫77K下溶液單分子態磷光現象的深度思考，他們創造性地提出了“發色團限域”策略，成功構筑了新型有機離子晶體材料。利用抗衡離子對分子態發色團的限域作用，實現了高效率藍色室溫磷光，效率高達96.5%。他們通過調節抗衡離子和發色團單元進一步驗證了該策略的普適性。鑒于材料的高效長余輝和水溶性特征，實現了材料在防偽、指紋識別和余輝顯示等領域的應用。相關探索研究對理解有機室溫磷光材料的分子結構、堆積方式與發光性能的關系具有重要的指導意義。
作者：先進材料研究院；審核：王建浦
