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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：史慧芳，安众福（南京工业大学）
作者：蔡素芝，姚肖康，马会利，史慧芳，安众福
Keywords:
原文链接：
https://doi.org/10.1002/agt2.320
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文章简介
超长有机磷光(UOP)，即有机材料的长余辉发光，是一种持续发光现象，在室温条件下，去除激发源后，仍能持续发光一段时间。近年来，由于UOP在信息防伪、化学传感、生物成像等方面的应用前景，引起了人们的广泛关注。电子被激发后，从S0跃迁到Sn，快速内转换后回到单重态第一激发态S1。经过系间窜越(ISC)，到达三重态激发态，形成的三重态激子经历了几个相互竞争的过程回到基态。其中，以辐射跃迁的形式从三重态回到基态(T1→S0)，发出磷光。然而，由于三重态激子快速的非辐射失活，人们通常采用两种方法来改善磷光性能：其一是促进从S1→T1的ISC；其二是限制非辐射跃迁过程。迄今为止，研究工作者已经提出了一系列促进有机磷光的策略，如晶体工程、主客体掺杂、H-聚集、构建金属有机框架、聚合等。
近几年，大量的UOP材料被开发出来，包括有机小分子晶体、聚合物、金属有机框架、碳点等。值得注意的是，UOP的性能高度依赖于分子间的相互作用。例如，有机小分子在晶体或掺杂到聚合物基质中的磷光性能优于其在溶液中的磷光性能。在晶体中，分子间相互作用对形成刚性分子环境起着至关重要的作用，而刚性分子环境可以有效限制激子的非辐射跃迁。此外，为了获得优异的磷光性能，研究工作者采用了简单的化学修饰来构建各种分子间相互作用，例如：强π-π相互作用来实现长寿命发射，构建有效的卤键作用来实现高磷光效率等。
图1. 超长室温磷光材料中常见分子间作用力示意图
本文将UOP材料中涉及主要的分子间相互作用分为六类：π-π作用、n-π作用、卤键、氢键、配位键和离子键（图1）。通过对典型UOP材料的化学结构、分子间相互作用、磷光性能的分析，总结出不同分子间相互作用对UOP材料磷光性能的影响规律。π-π相互作用对磷光寿命和动态磷光行为有很大的影响。纯有机化合物由于自旋轨道耦合较弱，磷光效率较低。通常引入n-π相互作用或卤素键来促进自旋轨道耦合(SOC)，从而促进ISC，从而提高磷光量子产率。为了同时提高磷光寿命和效率，氢键可以使分子构象刚性化，减少三重态激子的非辐射跃迁，有助于获得超长寿命和高效率的磷光材料。配位键和离子键是比氢键更强的作用力，有利于形成更加刚性的分子环境（图2）。此外，离子键有利于促进分子内电荷转移，从而获得高性能的UOP材料。最后，作者展望了UOP材料的发展和应用前景。
图2. 离子键作用的超长室温磷光材料的晶体数据及光物理性质
以上综述论文以“Manipulating intermolecular interactions for ultralong organic phosphorescence”为题发表于 Aggregate 期刊，论文第一作者为福建师范大学的蔡素芝副教授，通讯作者为南京工业大学史慧芳教授和安众福教授。
通讯作者
史慧芳，南京工业大学教授。围绕“有机磷光材料”领域的共性基础科学问题开展研究工作，提出了一系列调控和提升室温有机室温磷光材料的激发波长、发光效率及发光颜色等性能的策略，开拓了有机室温磷光材料在X射线成像、紫外光探测、光动力抗菌等领域的功能应用。近年来，以主要作者身份在Nat. Photonics、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.等国际著名学术期刊上发表论文60余篇，其中，入选全球ESI高被引论文13篇，热点论文3篇；受邀为Acc. Chem. Res.、Adv. Funct. Mater.等期刊撰写综述论文，为Nat. Photonics、Matter等期刊撰写特邀评论；参与撰写先进材料与技术科普丛书《有机长余辉材料》章节；申请中国发明专利10项，授权6项；论文SCI总引用5000余次，H因子38。入选江苏省科协青年科技人才托举工程；荣获江苏省优秀博士学位论文、南京市第十一届自然科学优秀学术论文二等奖等。
个人主页：
http://iam.njtech.edu.cn/info/1030/3534.htm
安众福，南京工业大学教授。长期从事有机光电功能材料的设计、合成与应用的相关研究。独立工作以来，致力于有机超长磷光材料（又称有机长余辉材料）的设计合成、性能调控与应用探索，近年来，以第一或通讯作者身份发表期刊论文80余篇（包括2篇Nat. Mater.、3篇Nat. Photonics、6篇Nat. Commun.、9篇Angew. Chem. Int. Ed.、3篇J. Am. Chem. Soc.、2篇Adv. Mater.、2篇Chem. Sci.、1篇CCS Chem.等）；论文总引用5000余次，H因子50。14篇论文入选ESI高被引论文，2篇入选ESI热点论文。国家级青年人才计划入选者、江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人、江苏省“六大人才高峰”人才计划。获首届京博科技进步奖（2020年）、教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖（2019年）、南京市第十二届自然科学优秀学术论文一等奖（2018年）等。任中国化学会分子聚集诱导发光专业委员会秘书长与委员。任《Chinese Chemical Letters》、《发光学报》杂志的青年编辑委员会委员。
课题组链接：
http://iam.njtech.edu.cn/info/1028/3541.htm
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