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原文链接：10.1016/j.cej.2024.158623
聚集诱导发射 (AIE) 材料因具有不同于传统荧光团的独特光学性质而备受关注。AIE 与聚集引起猝灭 (ACQ) 材料的结合为精确调控发光行为提供了一条有趣的途径。然而，同时具有 AIE 和 ACQ 效应的材料很少见。
近日，重庆大学刘玉菲，重庆邮电大学Jia An团队合成了一种新型的基于芘的双发射 AIE 材料 (DE-AIE)，它可以通过操纵聚集态和质子化水平实现精确的发光调控。具体而言，随着不良溶剂水的体积分数的增加，DE-AIE 依次经历由分子间 π-π 堆积引起的绿色荧光猝灭和由分子内运动的限制引起的橙色荧光增强。此外，DE-AIE在酸的刺激下吸收峰和发射峰进一步红移，这是由于质子化作用增强了分子间电荷转移，并通过酸碱循环实验证明了可逆的酸碱荧光调控。加酸后DE-AIE的荧光发射峰较分散态有明显红移（116nm），为通过聚集和质子化调控发光提供了较宽的波长范围。此外，通过核磁共振滴定实验探究了发光机理与材料在聚集过程中的分子间或分子内相互作用之间的关系。基于独特的发光特性，DE-AIE在可回收分子“交通信号”、多级信息加密、多梯度湿度视觉感知等应用方面具有巨大的潜力。相关研究成果发表于《Chemical Engineering Journal》上。
图文解析
方案1. 具有双发射发光和酸响应特性的芘基AIE材料的合成方案及其在各个领域的应用。
图1. DE-AIE的合成路线及表征结果。a) DE-AIE的合成路线；b) DE-AIE在DMSO溶液中的TEM图像；c) 聚集态DE-AIE的TEM图像（插图：DE-AIE聚集体的高分辨率TEM（HR-TEM）图像和碳晶格的FFT衍射图）；d) DE-AIE的粒径分布；e) DE-AIE的XRD图；f) 1-芘甲醛、前体和DE-AIE的FT-IR光谱；XPS高分辨率g) DE-AIE的O 1s和h) N 1s光谱。
图2. a)DE-AIE在DMSO溶液中和b)DE-AIE粉末的紫外可见吸收光谱、荧光激发和发射光谱；c)不同浓度DE-AIE的荧光发射光谱；d)DE-AIE在DMSO溶液中和b)DE-AIE粉末在不同激发波长下的荧光发射光谱；f)DE-AIE的荧光寿命衰减；g)DE-AIE在不同极性溶剂中的荧光发射光谱；h)DE-AIE与水的比例不同时溶液的荧光发射光谱；i)DE-AIE分别加入DMSO、水和HCl溶液后的荧光发射光谱（插图：DE-AIE加入DMSO、水和HCl溶液后在太阳光250和365nm紫外灯下的照片）。
图3. 不同水体积分数的DE-AIE的1H NMR谱。
图4.可重复使用分子“交通信号”的构建示意图。
图5. DE-AIE在信息加密与多级防伪中的应用。a)喷洒“解密溶剂”后的手写加密信息照片；b)用DE-AIE溶液绘制的艺术图案照片及使用不同溶剂后荧光颜色的变化；c)用气溶胶喷射打印的防伪图案照片。
图6. a) DE-AIE薄膜的制备方案；b) DE-AIE薄膜在不同湿度气氛中荧光颜色的变化。
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