AM：具有多重刚性结构的环烯烃共聚物用于保护三线态激子免受热猝灭和湿猝灭
新春快乐，今天给大家分享的是AM上的文章“Cycloolefin Copolymers With a Multiply Rigid Structure for Protecting Triplet Exciton From Thermo- and Moisture-Quenching”
【摘要】
聚合物室温磷光（RTP）材料已得到广泛开发和应用，但其快速的热猝灭和湿猝灭行为严重限制了其在某些恶劣环境中的应用。因此，制备具有耐热和耐湿磷光性能的材料具有很大的吸引力。与常见的水溶性聚合物相比，环烯烃共聚物（COC）即使在高温下也表现出优异的疏水性和更高的刚性，是制备具有抑制热猝灭和湿猝灭行为的磷光材料的有希望的候选材料。在此，合成了一类带有羟基、酯基和金刚烷基侧基的COC。将各种荧光粉分散到该基质中后，所得复合材料表现出全色RTP，寿命为249-590 ms。它们的发光在水、酸、碱、还原和氧化环境中没有出现明显的猝灭。在刚性COC基质和刚性荧光粉共同存在下，相应的复合材料表现出高温磷光性能。即使在378K下，该复合材料也能发出磷光，寿命为40–98 ms。因此，该类COC基复合材料在成像、信息加密和防伪方面的应用值得探索。
图 1. 基于 COC 的 RTP 材料的结构特征。
图 2. 辐照依赖的 RTP 性能。
图3. 水下环境中的RTP发射性能，
图4. 各种恶劣环境下的RTP发射性能。
图5. 所得COC基复合材料的HTP性能。
图 6. 热相关磷光猝灭机理。
图7. COC基复合材料的HTP性能。
图7. COC基复合材料的HTP性能。
【结论】
综上所述，本工作制备了一系列具有辐照依赖行为的COC基RTP材料。通过改变所掺入的荧光粉，发光颜色可以从蓝色调整到红色。由于COC基质具有优异的防水性和耐化学性，复合材料的RTP发射在水下、强酸、强碱、还原和氧化环境中几乎不会发生猝灭。此外，这些COC基复合材料表现出不同的HTP性能。温度相关的FT-IR分析证明，即使在高温下，环状骨架和庞大的金刚烷基侧基也有利于保护氢键和静电相互作用不解离，并抑制三线态激子的非辐射衰变。此外，荧光粉本身的振动也会影响相应的COC基复合材料的HTP性能。Py-BA@COC、Py@COC和Coro@COC同时具有高刚性基质和刚性荧光粉，表现出良好的HTP性能。它们在378K下分别发射红光和绿光HTP，寿命分别为68、40和98 ms。该类COC基复合材料利用动态、多色和耐热磷光性能，在成像、多重信息加密和发光警示标识等领域具有广泛的应用。基于这些结果，已经开发出一种有效的制备HTP材料的方法。
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原文DOI：10.1002/adma.202416397
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