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量子行走超长磷光,即长余辉发光,是指停止光激发时仍能持续发光几秒到几小时的发光现象。目前,超长磷光材料主要局限于稀土元素掺杂的无机长余辉材料。但是这些材料成本高、制备条件苛刻并且绝缘,限制了超长磷光的发展。有机半导体材料不仅种类繁多、可修饰性强,而且还具有半导体特性,成为取代无机长余辉材料的不二选择。近年来,基于有机半导体的超长有机磷光材料备受关注。然而,已报道的有机超长磷光材料只能被紫外光激发。与紫外光相比,可见光的生物毒性小,且易得便于实际应用,但设计并合成可见光激发的有机超长磷光材料仍面临巨大的挑战。
近日,南京工业大学IAM团队的安众福教授和黄维院士课题组基于前期H-聚集稳定的三线态激子实现了可见光激发的超长有机磷光(Nat. Mater., 2015, 14, 685),该工作发表在国际材料领域顶级学术期刊Advanced Materials 上。通过合理的分子设计、调控分子间的堆积、调节发光材料的吸收波长、结合H-聚集结构稳定的三线态激子,他们实现了日光灯、手机LED等易得的可见光激发超长有机磷光。关闭光源后,肉眼可见达数十秒的超长余辉,寿命长达0.84 s。该材料具有可见光激发且超长发光等特性,可成功应用于双重数据加密,365 nm的光激发显示数字“8”,停止激发显示数字“6”,用手机LED灯光激发后,显示加密字母“E”,实现了由数字向字母的双重加密。同时,他们将该材料制备成纳米粒子,实现了其在生物成像方面的应用。该工作得到科技部973计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金与江苏省“六大人才高峰”计划的支持。
来源:材料学