兰州大学吕少瑜、卞凤玲 AFM:水下长寿命室温磷光水凝胶

学术   2024-11-08 14:35   江苏  
点击上方蓝字 一键订阅


有机室温磷光在光电领域和生物成像方面展现出广泛的应用潜力。然而,水分子的淬灭严重限制了有机室温磷光材料在潮湿或水下环境中的应用。近期,兰州大学吕少瑜、卞凤玲团队通过丙烯酰胺(AM)和发色团N-[4-(9H -咔唑9-)苯基]-2-丙烯酰胺(CzPA)共聚,制备了一种具有水下磷光性能的水凝胶,其磷光寿命超过500 ms,可实现10余秒的水下余辉。该水凝胶在水中表现出很高的稳定性,利用不同发色团还可实现水下多色余辉。该工作为开发具有可持续水下发光的水凝胶提供了有效途径,为室温磷光材料的水下应用提供了新的思路

1. 水下长寿命室温磷光水凝胶的构建策略


水凝胶实现水下室温磷光的关键在于水凝胶的原位相分离微结构作者首先合成了CzPA0.10%-co-PAM水凝胶80℃的盐酸(HCl)水溶液中热处理(H-Treatment)数小时后,得到了可在水下持续发光的H-CzPA0.10%-co-PAM水凝胶经过H-Treatment的水凝胶中,PAM的部分酰胺基团水解生成羧酸基团酰胺基团和羧酸基团之间形成了致密的氢键,因此限制发色团的非辐射跃迁,并保护脆弱的三重态激子不被水分子淬灭。将H-CzPA0.10%-co-PAM水凝胶放置在水中30天后凝胶不溶胀,磷光寿命也保持稳定,30后天余辉与原始凝胶磷光强度相比无明显变化,具有优异的稳定性


2. H-CzPA0.10%-co-PAM水凝胶的光物理性能


最后,作者探索了H-CzPA0.10%-co-PAM水凝胶在信息加密和海洋环境仿生方面的潜在应用。


3. H-CzPA0.10%-co-PAM水凝胶在信息加密和水下仿生方面的应用


该工作提出了一种长寿命室温磷光水凝胶的设计策略,利用强氢键形成的分子链的聚集和相分离微结构限制了三线态激子被自由水淬灭,克服目前磷光材料水下应用的局限性,有望拓展室温磷光材料在水环境中的应用


相关成果近期以“Luminous Fish-Inspired Hydrogels with Underwater Long-Lived Room Temperature Phosphorescence”为题发表在Advanced Functional Materials上。兰州大学硕士生陈攀壹和博士生郄浩飞为本文的共同第一作者,兰州大学卞凤玲副教授和吕少瑜教授为文章的共同通讯作者,该工作得到了国家自然科学基金、甘肃省重点研发计划以及中央高校基本科研业务费的支持。


原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202416430


相关进展

兰州大学吕少瑜教授团队 Adv. Sci.:颜色可调的非芳香族聚合物基室温磷光材料

陇南师范高等专科学校张少飞副教授与兰州大学柳明珠、吕少瑜教授课题组合作在多臂肽类树状大分子用于双重靶向溶血栓方面取得新进展

高分子科技原创文章。欢迎个人转发和分享,刊物或媒体如需转载,请联系邮箱:info@polymer.cn

诚邀投稿

欢迎专家学者提供稿件(论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等)至info@polymer.cn,并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送,并同时发布在中国聚合物网上。

欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求,陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群,也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群,全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。

申请入群,请先加审核微信号PolymerChina (或长按下方二维码),并请一定注明:高分子+姓名+单位+职称(或学位)+领域(或行业),否则不予受理,资格经过审核后入相关专业群。

这里“阅读原文”,查看更多


高分子科技
高分子科技®协同全球高分子产业门户及创新平台 “ 中国聚合物网 www.polymer.cn ” ,实时报道高分子科学前沿动态,关注和分享新材料、新工艺、新技术、新设备等一线科技创新设计、解决方案,促进产学研及市场一体化合作的共同发展。
 最新文章