研究背景
圆偏振近红外有机室温磷光材料是指一类能够在室温条件下发射出具有圆偏振特性、波长在 700 至 2500 nm 范围内的有机室温磷光材料。这类材料结合了有机材料的生物相容性、近红外光的穿透性、圆偏振光的独特性和室温磷光的长寿命特性，在信息存储与多级加密、生物医学成像、三维立体显示以及高性能夜间成像等领域存在广阔的应用前景。
目前，如何通过简单、高效的策略实现波长可调、可近红外发射以及长发光寿命的圆偏振近红外有机室温磷光是有机光功能材料领域一个重大的挑战。
文章简介
图1.（a）客体分子的化学结构示意图；（b）通过手性主客体掺杂实现近红外和颜色可调圆偏振室温磷光示意图。
图2. （a）客体分子的荧光光谱图；（b）客体分子的低温磷光光谱图；（c）主客体掺杂材料的室温磷光光谱图；（d）主客体掺杂材料长余辉现象的数码照片。
二对甲苯酰基-D-酒石酸与二对甲苯酰基-L-酒石酸具有良好的结晶性，能够在主客体掺杂体系中，作为主体分子稳定客体的三线态激子，并保护其不被氧气分子猝灭。更为重要的是，二对甲苯酰基-D-酒石酸与二对甲苯酰基-L-酒石酸是一对手性对映体，能够诱导客体分子发出的磷光产生手性，从而实现圆偏振室温磷光。实验结果表明，主客体掺杂材料具有室温磷光的性质，发光波长处于 499 至 720 nm 范围，实现了可调节、近红外室温磷光发射（图 2c）。同时，掺杂材料的寿命可长至 2.1 s，长余辉现象能够被人眼捕捉到（图 2d）。更为重要的是，掺杂材料的发光具有明显的手性，其不对称因子可高达 1.14 × 10-2（图 3）。
图3. （a）主客体掺杂材料在 405 nm 光源激发下的圆偏振发光数据；（b）主客体掺杂材料在 405 nm 光源激发下并使用 570 nm 带通滤波器的圆偏振发光数据；（c）主客体掺杂材料的圆偏振发光光谱在不同角度下的不对称因子图；（d）使用 570 nm 带通滤波器, 主客体掺杂材料的圆偏振发光光谱在不同角度下的不对称因子图。
该研究工作基于主客体掺杂策略，通过将非手性发光客体掺杂进手性结晶性主体分子中，开发了一系列发光波长可调、可近红外发射以及长寿命的圆偏振有机室温磷光材料，为高性能有机光功能材料的构筑提供了一种新的研究思路。
论文信息
Near-Infrared Circularly Polarized Organic Room Temperature Phosphorescence Based on Chiral Host-Guest Doping Strategy
Junming Xia, Chenchen Xiong, Songmin Mo, Yongfeng Zhang, Kai Zhang, Gengchen Li, Jianbing Shi, Junge Zhi, Bin Tong, Qinghe Wu*（武庆贺，汕头大学）, Peng Sun*（孙鹏，北京理工大学）, Zhengxu Cai*（蔡政旭，北京理工大学）, Yuping Dong
J. Mater. Chem. C, 2024, 12, 9578-9585
https://doi.org/10.1039/D4TC01828A
作者简介
本文通讯作者，博士，汕头大学教授，博士生导师，2013 年博士毕业于中国科学院上海有机化学研究所，2014-2017 年在美国芝加哥大学从事博士后研究。武庆贺教授一直聚焦于有机光电功能材料的设计合成及光伏器件性能研究，先后在 Joule，Energy Environ. Sci., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., CCS Chem. 等期刊发表系列研究论文。荣获 2024 年 Thieme Chemistry Journals Award.
期刊介绍
rsc.li/materials-c
J. Mater. Chem. C
| 2-年影响因子* | 5.7分 |
| 5-年影响因子* | 6.0分 |
| JCR 分区* | Q1 物理-应用 Q2 材料科学-跨学科 |
| CiteScore 分† | 10.8分 |
| 中位一审周期‡ | 29 天 |
Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 报道材料化学各领域的高质量理论或实验研究工作。这三本期刊发表的论文侧重于报道对材料及其性质的新理解、材料的新应用以及材料合成的新方法。Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 的区别在于所报道材料的不同预期用途。粗略的划分是，Journal of Materials Chemistry A 报道材料在能源和可持续性方面的应用，Journal of Materials Chemistry B 报道材料在生物学和医学方面的应用，Journal of Materials Chemistry C 报道材料在光学、磁学和电子设备方面的应用。
Editor-in-Chief
Natalie Stingelin
🇺🇸 佐治亚理工学院
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* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)
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