点击上方蓝字，关注我们
采用主客体掺杂方法制备的有机室温磷光（RTP）材料在光电子学、生物成像和信息加密等领域受到广泛关注，尽管已经开发出许多具有优异RTP性能的主客体掺杂材料，但其发光机制仍然有限。
2024年10月14日，汕头大学李明德教授/党丽教授、华南理工大学苏仕健教授团队合作在Angewandte Chemie International Edition期刊发表题为“Triplet Energy Gap-Regulated Room Temperature Phosphorescence in Host-guest Doped Systems”的研究论文，汕头大学Jiayu Li/Subin Hao、华南理工大学Mengke Li为论文共同第一作者，党丽教授、苏仕健教授、李明德教授为论文共同通讯作者。
该研究以二苯甲酮为主体，醌类化合物为客体，构建了一系列主客体掺杂材料，研究了主客体之间的三重态能隙（ΔET）对三重态布居的影响。客体的三重态是一个“三重态储能库”，当ΔET较大时聚集三重态激子发射RTP，当ΔET较小时将三重态激子返回主体。结合稳态和延迟发射光谱、时间分辨瞬态吸收和理论计算结果，证明了一种双向能量转移过程，即三重态-三重态能量转移和反向三重态-三重态能量转移过程。这两个能量传递过程的热平衡可以通过ΔET和温度来调节。RTP的这些特性在数据加密和防伪方面也有潜在的应用。该研究为基于能量转移机制的主客体掺杂材料的设计提供了有价值见解。
DOI：10.1002/anie.202417426
该研究以二苯甲酮（BP）为主体，醌类化合物为客体，设计了一系列具有不同ΔET的主客体掺杂材料，以全面研究主客体掺杂材料中三重态布居和弛豫通道。稳态和延迟光致发光（PL）光谱、时间分辨瞬态吸收光谱，以及理论计算结果证实了主客体之间存在双向能量转移过程，即TTET和rTTET。TTET和rTTET之间的热平衡可以通过ΔET和温度调节，从而控制主客体掺杂材料的RTP行为。因此，客体的三重态可以被认为是一个“三重态能量陷阱”。当ΔET较小时，它将三重态激子返回到主体的三重态激子状态，抑制RTP。当ΔET较大时，它会储存激子并发射强RTP。基于这一概念，研究人员还探索了利用这些材料在数据加密和防伪方面的潜力。
总之，通过将客体醌化合物掺杂到主体BP中，开发了一系列具有不同 RTP行为的主客体掺杂材料。通过深入研究激发态弛豫通道，发现ΔET可以基于TTET工艺和rTTET工艺来调节RTP行为，这在主客体掺杂材料中已经得到了证实。客体的RTP发射可以通过这两个能量转移过程之间的热平衡来开启/关闭。研究表明，较小的ΔET和温度的升高可以促进rTTET过程，从而导致主体三重态的再群体化。另一方面，当ΔET较大时，TTET过程会成为主导进程，有利于客体三重态的RTP发射。利用这些可调的RTP特性，实现了数据加密和时间分辨多重防伪的应用。通过调节TTET和rTTET过程的平衡来精确调节主客体掺杂材料的光物理性质的进一步研究正在进行中。
编辑 | 黄骏杰
审核 | 王 璟
宣传 | 黄钰焜
来源丨Gaussian
本文仅作科研分享，如有侵权，请联系后台小编删除
