朱卫国团队开发D-C(sp3)-A型高效率超长有机RTP材料

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室温磷光(RTP)材料因发光效率高和寿命长等优势，近年来在显示、加密、防伪、传感以及生物成像中的潜在应用而备受研究者的青睐。然而，较弱的单线态激发态(Sn)与三线态激发态(Tn)的自旋轨道耦合作用(SOC)常常导致系间窜越(ISC)禁阻，有机分子实现高效率的RTP面临巨大挑战。
        近日，我校材料科学与工程学院朱卫国教授团队和南京工业大学安众福教授团队合作，巧妙利用sp3杂化的亚甲基联姻给体(D)和受体(A)单元，发展了一类新型D-C(sp3)-A型高效率超长有机RTP材料。这类貌似“四面体”的分子具有与众不同的结构特点，其非共轭的亚甲基可有效“打断”D-A单元之间的电子离域，阻碍激发态跃迁中的结构变形，从而抑制分子的非辐射跃迁，实现高效率超长有机室温磷光。单晶分析和理论计算发现，晶体中分子间的π-Br相互作用可加速系间穿越(ISC)的过程；同时亚甲基的嵌入可使单线态激发态(S1)从整个分子的离域转变为局部咔唑的离域，这意味着CzBBr激发态衰减过程中的结构变形远小于CzPBr的结构变形。最终CzBBr的磷光量子效率(ФPh)高达38%。这项研究开拓了高效率、长寿命RTP材料构建的新路径。

        相关工作以题为“Molecular Engineering via Controlling Structural Deformation for Highly Efficient Ultralong Organic Phosphorescence”（通过控制结构形变的分子工程实现高效率超长有机室温磷光）在线发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。硕士研究生尹政和顾铭星为论文的共同第一作者，常州大学为该论文的第一通讯单位，我校王亚飞教授、朱卫国教授和南京工业大学安众福教授为论文的通讯作者。南京工业大学马会利副教授在理论计算方面给予了大力支持。
        文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202011830


        文章来源：常州大学
        王亚飞，男，博士，常州大学教授。1983年4月出生于湖南攸县，2008年9月师从湘潭大学朱卫国教授从事有机电致发光材料的研究，2011年6月获湘潭大学理学博士学位，并留校任教；2012年9月至2013年8月在德国马普高分子研究所(Max-Planck Institute for Polymer Research)从事博士后研究工作；2013年荣获欧盟“玛丽•居里”学者，并于2013年10月至2015年10月在英国伯明翰大学(University of Birmingham)从事液晶电致发光材料的研究；2016年获江苏省特聘教授称号；现为常州大学材料科学与工程学院教授。目前，主要致力于新型电致发光材料的设计合成及器件性能研究，其成果以第一作者/通讯作者在Chemical Communications, Chemistry-A European Journal, Journal of Physical Chemistry C, Chemistry-An Asian Journal等国际知名刊物上发表SCI学术论文24篇，影响因子累计约为90，获授权中国发明专利2项(ZL 2009 1 0044088.6，ZL 2010 1 0515850.7)。主持国家自然科学基金项目1项 (21202139)，湖南省自然科学基金青年项目1项 (12JJ4019)，湖南省自然科学基金面上项目1项(2017JJ2245)，湖南省教育厅优秀青年项目1项 (12B123)，华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室开放课题1项(2015-skllmd-08)，校级项目2项。
         朱卫国，男，湖南攸县人。湘潭大学化学学院、常州大学材料科学与工程学院教授、博士生导师，国务院特殊津贴专家。2008-2013年曾任湘潭大学化学学院院长，2013-2015湘潭大学研究生院院长、2008-2016环境友好化学教育部重点实验室主任，2009-2013年湘潭大学学位委员会委员，2007年英国Sheffield大学访问学者。1986年毕业于湘潭大学化学系，获理学学士学位；2000年毕业于四川大学获理学博士学位；2002年师丛曹镛院士在华南理工大学光电所完成博士后研究工作。
       安众福教授2014年于南京邮电大学获得工学博士学位，随后赴新加坡国立大学刘小钢教授课题组从事博士后研究，2015年底加盟南京工业大学先进材料研究院。围绕有机半导体新材料的共性科学问题开展工作：设计合成新型有机光电功能材料，研究分子结构-聚集态性质-光电器件性能的关系，并探索其在有机光电领域中的应用。迄今为止，在Nat. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.和Adv. Funct. Mater等期刊上发表论文40余篇，申请或授权专利6项。论文被引用1200余次。目前，已获国家自然科学家基金青年项目、面上项目、江苏省青年项目和江苏省杰出青年基金与“六大高峰”高层次人才计划资助。2017年获教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖。