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Aggregate《聚集体》致力于发表聚集体科学领域的基础和应用研究，涵盖材料化学、物理、生物、应用工程等广泛领域的重要进展和创新性成果。
Aggregate 的收稿范围广泛，单分子或离子层次之上相关研究成果均符合期刊收稿范围，例如（但不限于）：有机聚集体、无机功能材料、有机 / 无机杂化体系、高分子聚合物、纳米粒子、低维材料、金属有机骨架、超分子组装体、刺激响应体系、清洁能源、光电器件、光伏电池、发光材料、化学传感、生物探针、医学成像、疾病诊疗、药物递送等众多前沿领域。
Aggregate 鼓励打破学科藩篱，实现研究范式转移，在更高的结构层次上探索更复杂的系统和过程。
文章信息
通讯作者：唐本忠（香港中文大学（深圳）），李飞（中国药科大学），于澍燕，宋峰岩（北京工业大学）
作者：王珂，欧新文，牛晓菲，王钲豪，宋峰岩*，董晓斌，郭午杰，彭慧晴，赵祖金，林荣业，孙建伟，吴洪开，于澍燕*，李飞*，唐本忠*
Keywords：
aggregation-induced emission
anti-Kasha
circularly polarized luminescence
delayed fluorescence
high level reverse intersystem crossing
原文链接：
https://doi.org/10.1002/agt2.667
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文章简介
具有圆偏振发光 (CPL) 的手性功能材料在新型光学器件、信息加密、不对称合成、医学诊疗等方面有着广泛的应用。其中具有延迟荧光的圆偏振发光 (CPL) 材料因其能够有效捕获三线态激子，从而提高CPL材料的光致发光量子产率而备受关注。然而，研究通常集中在激发三重态 T1 激子的利用上，而很少关注更高激发三线态 Tn (n > 1) 激子的利用。合理操纵更高激发三线态 Tn (n > 1) 激子并抑制 CPL 材料的 Kasha 规则仍然是一项很大的挑战。
在发光材料中，大多数激子在高激发态 (Sn, Tn, n > 1) 是不稳定的，它们很容易通过内转换 (IC) 的方式转移到最低激发态S1或T1。这种由最低激发态到基态所产生的荧光发射称为Kasha规则 (图1)。到目前为止，只有少数分子可以利用高激发态激子并表现出反Kasha发光、反Kasha的能量转移和高能级反向系间窜越 (hRISC)。如果能有效地抑制高激发态的内部转换及激子-激子的湮灭，合理地控制高激发态激子的hRISC过程，那么可以在CPL材料中实现从高能级三重激发态 (T2) 到激发单重态S1再到基态S0的延迟荧光。
图1. Kasha 的发射图 (左)，来自 T2 的反 Kasha 的磷光图 (右)，通过激活高能级反向系间窜越 (hRISC) 过程产生的延迟荧光
本文合成并系统研究了两种基于轴手性联萘和3,6-二叔丁基咔唑基团的金配合物对映体 ((R/S)-BPAuBC)。这些材料表现出聚集诱导的圆偏振延迟荧光。发现通过激活高能级反向系间窜越 (hRISC) 可以实现圆偏振延迟荧光。77 K下的反Kasha磷光证明激子在高能级三重态T2中具有大量分布，这促进了hRISC过程使激子可以回到单重态S1并发出延迟荧光。此外，通过酸碱刺激，纳米粒子中进一步实现了CPL“开-关”切换，显示出其作为酸碱响应材料的潜力。
图2. (R)-BPAuBC和 (S)-BPAuBC的 (A) 化学结构和 (B) 单晶结构
图3. (A) (R)-BPAuBC 在含不同水份 (fw) 的THF/H2O 混合物中的光致发光 (PL) 光谱；(B) (R/S)-BPAuBC (c = 100 µM) 的 THF/H2O 混合物中αAIE 与fw的关系图；(C) (R)-BPAuBC 和 (D) (S)-BPAuBC 在不同极性溶剂 (10 µM) 中的归一化 PL 光谱；(E) (R)-BPAuBC 和 (F) (S)-BPAuBC 在fw分别为 80%和90%的THF/H2O混合物中的荧光寿命衰减曲线；在77 K下测量的 (G) (R)-BPAuBC 和 (H) (S)-BPAuBC 单晶的磷光和荧光光谱 (磷光光谱的测量延迟时间为3 ms)；(I) (R)-BPAuBC和 (J) (S)-BPAuBC的前线分子轨道、垂直激发能和自旋轨道耦合常数
图4. 温度依赖性的 (A) 激发光谱 (555 nm)、(B) 荧光光谱、(C) 延迟3 ms的磷光光谱和 (D) (S)-BPAuBC 晶体在 77、150、200、250和 300 K (ex = 365 nm) 下的荧光寿命衰减曲线；室温下1 wt% (E) (R)-BPAuBC 和 (F) (S)-BPAuBC 掺杂 PMMA 薄膜的荧光和磷光光谱 (磷光光谱的测量延迟时间为 0.5 ms)
图5. (R/S)-BPAuBC 在 (A) 纯 THF 溶液 (10 µM) 和 (B) 结晶状态下的圆二色光谱 (ECD) (左 y 轴) 和归一化紫外-可见光吸收 (右 y 轴) 光谱，采用 KBr 压片法制备，并在某一个旋转角度下测量；模拟气相中 (C) (R)-BPAuBC 和 (E) (S)-BPAuBC 的 ECD 光谱；模拟气相中 (D) (R)-BPAuBC 和 (F) (S)-BPAuBC 的紫外-可见光吸收光谱；(R/S)-BPAuBC 在 (G) 纯 THF 溶液 (10 µM) 和 (H) 结晶状态下的 CPL (左 y 轴) 和 DC (右 y 轴) 光谱，在某一个旋转角度下测量
图6. 从 a 轴侧视图看 (A) (R)-BPAuBC和 (E) (S)-BPAuBC单晶的螺旋堆积以及相应的分子间 C─H⋯π、C─H⋯H─C 相互作用；从 b 轴侧视图看 (B) (R)-BPAuBC和 (F) (S)-BPAuBC的双螺旋结构，其中有大凹槽和小凹槽；从 c 轴的顶视图看 (C) (R)-BPAuBC和 (G) (S)-BPAuBC的分子堆积以及相应的 (D) M 螺旋模式和 (H) P 螺旋模式
图7. (R/S)-BPAuBC 纳米颗粒酸碱调控的荧光光谱, 紫外可见吸收光谱，CD光谱，CPL光谱
以上研究论文以“Aggregation-induced circularly polarized luminescence and delayed fluorescence enabled by activating high-level revers intersystem crossing”为题发表于 Aggregate 期刊，论文第一作者为北京工业大学硕士研究生王珂，共同第一作者为香港科技大学博士后欧新文，通讯作者为香港中文大学 (深圳) 唐本忠院士，北京工业大学于澍燕教授、宋峰岩博士，中国药科大学李飞教授。
（Aggregate 2024, e667. https://doi.org/10.1002/agt2.667）
通讯作者
唐本忠，中国科学院院士、亚太材料科学院院士、发展中国家科学院院士，香港中文大学 (深圳) 理工学院院长、校长学勤讲座教授。1982年获华南理工大学学士学位，1985年、1988年先后获日本京都大学硕士、博士学位，曾在多伦多大学从事博士后研究、日本NEOS公司中央研究所任高级研究员，1994–2021年在香港科技大学工作，2021年加入香港中文大学 (深圳)。主要从事高分子化学和先进功能材料研究。在聚集诱导发光 (Aggregation-Induced Emission, AIE) 这一化学和材料前沿领域取得了原创性成果，是AIE概念的提出者和AIE研究的引领者。已发表学术论文2,000多篇，总引用超180,000次，h因子为187。拥有100多项授权专利。2014年至今连续当选全球材料和化学双领域“高被引科学家”。2007年获Croucher基金会高级研究员奖，2012年获美国化学会高分子材料科学与工程分会MACRO讲座奖，2014年获伊朗国家科技部颁发的Khwarizmi国际奖，2017年获国家自然科学一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖，2021年获Nano Today国际科学奖，2023年获生物材料全球影响力奖。
于澍燕，北京工业大学化学与生命科学学院教授，博士生导师。中国科学院“引进国外杰出人才、百人计划”(2001年)，日本学术振兴会学者(JSPS Fellow)(2009年)，北京市高层次人才(2013年)，高分子物理与化学国家重点实验室名誉教授(2017年)，先后获得教育部提名国家科学技术奖自然科学奖一等奖(2003年)，卢嘉锡优秀导师奖(2010年)。长期从事金属-金属成键导向的功能超分子自组装研究，取得一系列高度概念原创性的成果。在 Nature Chemistry, JACS, Angewadte Chemie 等国际期刊发表100余篇论文，重要成果被美国 Science 和美国化学会 Chemical & Engineering News 专题评价。重要发现包括金属-金属成键聚集组装，从非手性分子形成超分子手性金大环；首次设计成功同金属-金属成键组装的手性超分子胶囊通过形成异金属-金属成键导致荧光红移并增强30多倍的光转换开关；首次发现环状三核钯在温和条件下切断二硫化碳的碳硫双键。
李飞，博士，中国药科大学工学院副研究员，博士生导师。2012年毕业于西北大学化学与材料科学学院，2017年毕业于南京大学化学与化工学院，获得理学博士学位。2017-2019年于瑞典卡罗林斯卡学院从事博士后研究。主持国家自然科学基金面上项目和青年项目2项、江苏省自然科学基金青年基金等多项研究项目，作为项目骨干参与了江苏省重点研发计划 (社会发展) 面上项目等项目，主持校企联合实验室项目1项 (125万) 和横向项目1项 (200万)。迄今，发表SCI论文40余篇，近几年来以第一作者/通讯作者在 PNAS, Angew. Chem. Int. Ed., Aggregate, Coord. Chem. Rev., Anal. Chem. 等国际权威期刊上发表论文20余篇。主要研究方向为疾病快检、分子及超分子手性发光机制研究等。
宋峰岩，博士，北京工业大学化学与生命科学学院。2009年毕业于山东农业大学化学与材料科学学院，2014年毕业于南京大学化学与化工学院，师从成义祥教授，获得理学博士学位。2014-2016年于江苏苏博特新材料股份有限公司参加工作。2016-2020年于香港科技大学唐本忠院士课题组从事博士后研究工作。主持国家自然科学基金青年项目1项。迄今，发表SCI论文30余篇，至今以第一作者/通讯作者在 Adv. Funct. Mater., ACS Nano, Aggregate 等国际权威期刊上发表论文18篇。目前主要研究方向为手性功能材料的分子设计、发光机制及其光学器件的应用等。
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