图案化是人类传递信息的一种重要方式。可图案化的磷光材料由于其余辉中随时间变化的信息，在信息技术方面拥有独特优势，受到了人们的广泛关注。天津科技大学赵倩/李盛华等人通过加热酒石酸（TA）和芳香酸（X）的混合物，制备了一系列具有408~ 577 nm的多色磷光发射的复合材料。其最长的余辉为5秒，最高的磷光量子产率为53.99%。另外，X@TA对热和水刺激具有可恢复响应性能，实现了可恢复的刺激响应室温磷光性能。进一步通过激光直写（Laser direct write, LDW）加工和水熏蒸的方式，实现重复图案化。该研究为从可持续的天然产物中设计智能刺激响应磷光材料提供了新的途径，并为发光材料的简易图案化提供了一个新的视角。
图案化是人类传递信息的一种重要方式，是指在材料表面构造出设计好的特征阵列，并添加特定结构信息的过程。可图案化的磷光材料由于其余辉随时间变化的信息，在信息技术方面拥有独特优势，受到了人们的广泛关注。使用刚性基质固定有机磷光体可以有效抑制非辐射跃迁从而构建室温磷光（Room temperature phosphorescence, RTP）材料。如果使用可以在外部刺激下发生可逆改变的刚性结构来构建RTP材料就可以使其具有可恢复的刺激响应RTP。因此，设计一种易于加工的有机可恢复刺激响应基质对于构建一种可以重复图案化的有机RTP材料至关重要，这将进一步拓宽有机RTP材料的应用范围。
最近，赵倩/李盛华等人合成了一系列基于天然产物酒石酸（TA）和芳香酸（X）的有机RTP材料（X@TA），并采用了LDW加工——一种无掩模、高速、高精度的图案化方法，实现有机RTP材料快速，简便的图案化。通过对TA和X混合物进行简单的热处理，可以得到一系列具有408~577 nm的多色磷光发射的复合材料。其最长的余辉为5秒，最高的磷光量子产率为53.99%。另外，使用该策略制备的pP2CA@TA的磷光性质对水较为敏感，随着水熏蒸时间的增加和吸水率的增加，其磷光强度逐渐降低。在180 ℃下加热5 min后，磷光淬灭后的pP2CA@TA可以恢复RTP发射至水熏蒸前的水平，此循环可以重复多次。基于此性质，可以使用精准的LDW加工和水熏蒸实现磷光图案的重复擦写。
该工作报道了一种通过加热酒石酸（TA）和芳香酸（X）的混合物来制备的有机室温磷光（RTP）复合物（X@TA）的策略。通过控制加热时间、温度，可以使这些TA聚合并达到合适的聚合度，从而构建足够刚性的基质环境。无定形的TA基刚性基质和有机发光体通过氢键作用共同组装成刚性超结构，诱导了有机发光体的RTP发射。
图1. X@TA的合成策略图
上述研究成果近日发表于Science China Chemistry。论文第一作者为天津科技大学化工与材料学院硕士研究生周拓宇，通讯作者为天津科技大学赵倩博士、李盛华副教授和华北理工大学李光跃教授。详见: Zhou TY, Li TW, Zhang HF, Chai RL, Zhao Q, Zhang P, Li GY, Wang QW, Li C, Shu Y, Fan Z, Li SH. Laser-rewritable room temperature phosphorescence based on in-situ polymerized tartaric acid. Sci. China Chem., 2024, 67, https://doi.org/10.1007/s11426-024-2109-5
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