華東師范大學研制成功多種超分子熒光材料

遼東信息港 劉 欣2019-12-04 20:35:08
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華東師范大學化學與分子工程學院徐林教授課題組聚焦超分子熒光材料化學領域的研究,在超分子配位組裝機理研究、組裝材料穩定性強化以及發展組裝新策略方面開展了系統性研究工作。近期,該課題組在超分子熒光調控方面獲得創新性的成果,相關研究論文日前發表于《自然—通訊》。

 
 

基于該系列超分子熒光金屬組裝體優異的熒光性能,研究人員制備了可加工熒光薄膜、具有防偽打印性質的熒光墨水等多種超分子熒光材料。例如,在肉眼觀察下,所制備的材料為本底白色并不呈現任何圖案,而在簡單便攜式熒光儀的照射下,所制備的材料立即呈現出不同顏色、強熒光的中國結圖案。

華東師范大學研制成功多種超分子熒光材料  

徐林表示,該系列超分子熒光材料有望實現在智能響應、信息存儲和光信息防偽等領域的應用。

近年來,化學家們通過配位鍵導向自組裝高效構筑了大量結構精美的超分子熒光組裝體。基于其在傳感、催化、信息存儲、光捕獲、疾病診療等領域的應用前景,超分子熒光組裝體引起了廣泛的研究興趣。但由于配位重金屬的熒光淬滅性以及配位鍵的動態可逆性,構筑高熒光量子效率、熒光發射波長可寬程精細調控的超分子熒光組裝體一直是該領域的難點和挑戰。

 

同時,研究人員通過對照控制實驗、輻射躍遷與非輻射躍遷分布實驗、時間相關單光子計數法以及含時密度泛函理論等技術對該系列超分子熒光組裝體的發光機理以及調控機制進行了驗證。

徐林課題組通過合理的分子設計,合成了光誘導電子轉移(PET)和分子內電荷轉移(ICT)可精準調控的超分子熒光基元。在熒光基元與重金屬Pt (II)配位過程中,抑制了熒光基元中吡啶孤對電子的PET效應,導致組裝后熒光量子效率提高;此外,Pt (II)與吡啶的配位還會增強吡啶的拉電子效應,引起ICT效應的加劇,從而導致組裝后組裝體的波長位移放大,實現超分子熒光組裝體熒光寬程發射。