马骧教授课题组有机室温磷光材料研究新进展

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近日，我校费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心田禾院士、马骧教授团队在纯有机室温磷光（RTP）研究领域取得了新突破，报道了一种可以构建高效有机RTP流体材料的通用策略，相关研究成果已在线发表于《德国应用化学》 (Angew. Chem. Int. Ed. 2021, DOI: 10.1002/anie.202107323)。
       众所周知，纯有机体系的三重激发态容易在高温和氧气环境中失活，因此开发有机染料在极端条件下的三重态发光功能已经成为这个领域重要的研究议题。相比于固体有机RTP材料，流体有机RTP材料可以应用于更多特殊应用情景中，比如用于不规则表面的涂层发光等。此外，高温磷光有机染料在很多情景下亦具有重要的应用价值，因此发展具有高温磷光发射的流体纯有机磷光材料的通用性构建策略具有重要意义和价值。构建纯有机RTP材料的主要设计思路之一是通过构建染料分子的刚性外部环境以抑制三线态激发态回到基态的非辐射失活过程。因此，柔性软材料一直被认为难以作为刚性化基质抑制三重激发态的非辐射失活以产生高效室温磷光。目前只有极少数量子效率很低的流体有机RTP材料的报道。该团队报道了一种可以构建高效流体有机RTP材料的通用策略：通过低共熔策略将多个高熔点的纯有机组分混合加热，就可以制备出了一系列在室温环境下具有流动能力的基质。此基质具有宏观流体性能，且可以有效抑制流体中掺杂的有机磷光染料的非辐射失活和氧气猝灭效应，甚至让只能在室温或是低温条件下发光的有机磷光染料在高温（85℃）时也可以发射中等强度的磷光。

        团队将两种有机酸、β-环糊精和三种有机染料以低共熔策略混合，构建了两类具有高量子效率RTP发射（~30%）的纯有机流体材料。该流体材料为透明液体，其室温磷光发射照片如图所示。此外，按照特定比例混合具有蓝光和红光发射的有机磷光染料，可以制备具有白色磷光发射的流体材料（色坐标为（0.33,0.31)）。材料相应的流体力学特性均经过了流变学数据的验证。

        同时，这些有机流体材料的磷光发射也显示出良好的温度耐受性(Φ358K~4.53%)。基于这些特性，该研究团队还提出了一种可视化的湿度/温度响应系统，可以对物体的温度分布进行定量分析。
        该论文第一作者为精细化工研究所博士生孙思宇，通讯作者为马骧教授，得到了田禾院士的悉心指导。相关研究工作得到了国家自然科学基金委基础科学中心项目、国际合作重点项目和上海市优秀学术带头人等项目资金的支持。
        相关链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202107323


         文章来源：华东理工大学
        马骧，教授，博士生导师，国家优秀青年科学基金项目获得者。英国皇家化学会会士（FRSC)。天津大学学士，华东理工大学大学博士。美国肯特州立大学博士后，加州大学伯克利分校访问学者。英国染色家学会染料索引（Colour Index）编委，中国化学会超分子化学专委会委员，中国化工学会染料专委会委员等。Dyes  Pigm执行主编，Sci China Chem，Chinese Chem Lett 编委等。主要从事超分子化学，有机光电功能组装材料的研究。已在Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res., JACS, Angew等发表论文100余篇，引用4700余次，发明专利十余项，学术译著两部等。获基金委优青项目资助（2017），上海市自然科学二等奖（2019），侯德榜化工科学技术青年奖（2019），上海市“曙光学者”（2019），上海市青年科技英才（2018）等。
         田禾 男，汉族，1962年7月出生，教授，博士生导师，中国科学院院士，国家“973计划”首席科学家，华东理工大学党委常委、化学与分子工程学院院长兼精细化工研究所所长.1982年本科毕业于南京理工大学化学化工学院，1986年和1989年在华东理工大学先后获硕士学位和工学博士学位。先后两次由德国洪堡基金会资助在德国开展合作研究，1996年获得国家杰出青年基金，1999年被聘为国家教育部长江学者奖励计划特聘教授，2011年当选中国科学院院士。