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《德国应用化学》重点报道我校纯有机室温磷光材料领域研究新进展

2018-08-30 12:49:24  校园生活网  本文已影响   字号:T|T

    纯有机室温磷光材料凭借其长寿命的发光、多样化的设计和方便制备等特点有望在光电材料和生化领域得到广泛应用。我校田禾院士、马骧教授科研团队在该研究领域取得了突破性进展,近日,《德国应用化学》以“Amorphous Pure Organic Polymers for Heavy-Atom-Free Efficient Room-Temperature Phosphorescence Emission”为题,在线报道了该团队在纯有机室温磷光材料领域的研究工作。

    迄今为止,已报道的室温磷光材料多数为无机物或含贵金属的有机配合物,往往价格高昂且毒性较大,难以实现大规模的工业制备,因此急需发展制备纯有机室温磷光材料。纯有机分子的三线态激发态很容易通过热力学振动等非辐射过程或接触到猝灭因子如氧气而失活,因而,纯有机体系很难产生长寿命且具有高效量子产率的室温磷光发射。目前,纯有机室温磷光体系的构建大多集中于高度有序的晶态结构或刚性基质包埋材料,但此类体系在制备固体薄膜发光器件方面仍面临诸如重复性不佳和加工过程繁琐等问题,进一步限制了该类材料的商业应用。

    我校研究团队通过将各种含氧官能团取代的苯基磷光单体与丙烯酰胺简单二元共聚,非常便捷地制备了一系列具有高效室温磷光发射的无定形态聚合物材料。此类无定形态材料因其超长的寿命和高效的量产可以通过肉眼观察到发光现象,并且值得注意的是,该工作中利用氧原子上孤对电子促进的n–π*跃迁来提高系间穿越几率,代替了该类体系中常见的卤素重原子,实现了无重原子无定形态的室温磷光发射。丙烯酰胺聚合物链之间的氢键交联网络既能固定磷光团来抑制其非辐射跃迁,也能提供微环境来隔绝猝灭分子,从而确保该体系能实现高效的室温磷光发射。同时,由于体系中并未使用到卤素重原子,使得三线态发光寿命大大增加,移除激发光源后发光现象仍可以持续5s。该研究成果首次报道了无重原子无定形态纯有机室温磷光聚合物材料,制备方法新颖、简便且通用,受到了期刊编辑和审稿人的高度评价(Top 5%),并被选为VIP论文和期刊内封面报道。

    田禾院士和马骧教授为论文的共同通讯作者,硕士生徐超和博士生汪洁在他们的指导下共同完成此项研究工作。该研究成果由田禾院士领衔的国家自然科学基金基础科学中心项目,以及基金委创新研究群体项目和优秀青年基金项目共同资助完成。

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