武汉大学刘兴海、Zhihao Guan《Small》:稳定、全色、持久的水性室温磷光材料

文摘   2024-12-22 20:44   福建  

声明:【荧光超分子科学】旨在分享学习交流荧光,超分子等领域的最新资讯及研究进展。在这里仅供交流使用,如涉及版权问题,请联系删除。投稿、荐稿、转载、合作或文章问题等请后台联系小编。感谢各位关注!



原文链接:10.1002/smll.202408303


超长室温磷光(URTP)材料因其独特的光学性质在防伪、光电显示、生物成像等领域引起了广泛关注。然而,大多数URTP材料在水溶液中发射弱或猝灭。

近日,武汉大学刘兴海、Zhihao Guan团队提出了一种简单有效的策略,采用一步微波法制备全色水性URTP材料。将客体分子嵌入由尿素形成的刚性氰尿酸(CA)基质中。通过增强客体分子的共轭,成功制备了一系列全色URTP材料。这些材料表现出优异的磷光性能,最大磷光寿命为7.96 s。在CA基质的保护下,它们即使在水环境中也能保持磷光,在水中显示出肉眼可见的余辉超过30秒。此外,在低水含量条件下,该材料表现出卓越的水增强性能,磷光量子产率(PhQY)达到40.4%。重要的是,这些水性 URTP 材料只需 5 分钟即可制备完成,在信息加密和余辉显示方面展现出巨大潜力。相关研究成果发表于《Small》上


图文解析


图 1. a) Jablonski 图。b) El-Sayed 规则。c) 实现水性 URTP 材料的一般策略。


图2. a)客体分子及URTP材料余辉随时间变化的照片。b) URTP材料的磷光光谱。c) P2BA@CA的动力学衰减曲线。d)由P2BA@CA、pBPBA@CA、NABA@CA、PyBA@CA的磷光光谱计算出的色度坐标(x,y)。


图3. a) 不同水含量的P2BA@CA的磷光发射强度、寿命和PhQY。b) 不同水含量的P2BA@CA的拉曼光谱。c) 不同水含量的P2BA@CA的DSC曲线。d) P2BA@CA的水增强机理图。e) URTP材料在全水条件下随时间变化的余辉图像。


图 4. a) 与 P2BA@CA 的 IGMH 分析相对应的 Sign(𝜆2)𝜌 彩色等值面。b) 与 P2BA@CA 与 H2O 的 IGMH 分析相对应的 Sign(𝜆2)𝜌 彩色等值面。c) 计算 P2BA@CA 和 P2BA@CA 与 H2O 的自旋轨道耦合 (SOC) 常数从 S1 到 Tn 和从 T1 到 S0。d) 提出的高发光彩色 URTP 机制。


图5. a) P2BA@CA水分散体置于透明玻璃管中,可用于应急余辉照明。b) P2BA@CA与商用油墨混合,丝网印刷在纸上,在254 nm紫外激发下,可获得肉眼可见余辉超过30 s的图案。c) 将不同的URTP材料与环氧树脂胶混合制备的3D模型在不同激发波长的紫外激发下呈现出丰富多彩的余辉。

科研服务

荧光超分子科学
致力于分享光致发光,超分子领域相关文献;分享化学相关知识。商务合作,文献投稿等请联系Chemz6。
 最新文章