【Adv. Mater.】可调有机余辉和紫外辐射响应超长室温磷光
Room-Temperature Phosphorescence
室温磷光
具有超长室温磷光(RTP)特性的无定形聚合物具有非常广泛的应用前景。作者通过将吡啶取代的三苯胺衍生物嵌入聚乙烯醇(PVA)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物中,实现了一系列具有超长寿命、多色余辉和可逆响应紫外辐射的聚合物基RTP材料。
摘要
具有超长室温磷光(RTP)特性的无定形聚合物具有非常广泛的应用前景。作者通过将吡啶取代的三苯胺衍生物嵌入聚乙烯醇(PVA)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物中,实现了一系列具有超长寿命、多色余辉和可逆响应紫外辐射的聚合物基RTP材料。
②
【现象】
作者首先对三种材料的光物理特性做了详尽的研究,三种小分子在稀溶液或者固态都没有明显的荧光,但是当它们被参杂到聚合物中后,这些分子的光物理性质便会发生改变。一方面,将这些小分子掺入PVA基质中后,肉眼可以观察到持续几秒钟的亮绿色余辉,其中TPA-2Py@PVA表现出最佳的RTP特性,具有798.4毫秒的超长寿命和15.2%的高磷光量子产率。另一方面,在将这些小分子掺入PMMA基质中后,肉眼无法观察到明显的余辉。然而,在连续紫外线辐照下,可以激活几秒钟的亮绿色余辉,表明掺杂PMMA体系具有光激活的RTP特性。
③
【机理】
为了阐释这两种不同的现象,作者首先对这两个系列的材料进行了详细的光物理性质的表征,首先,所有小分子在稀溶液和超低参杂浓度下都具有磷光特性,这表明PVA和PMMA系统的超长RTP特性可以归因于这些小分子固有的超长单分子磷光,其次,在将吡啶基团改为苯基后,具有内在超长低温磷光的化合物(TPA-2Ph)在掺入PVA基体后没有显示出RTP,这说明吡啶基团和PVA基体之间的氢键相互作用对实现超长RTP特性的提供了关键帮助,而TPA-2Ph嵌入PMMA后其RTP特性也可以通过连续的紫外线照射激活,进一步说明了三线态氧对整个系统RTP性质的影响。
④
【 应用 】
基于这两种材料可调控的有机余辉和紫外线照射响应的超长RTP特性,作者将其应用到了高级防伪和信息加密中。
Xiong, S., Xiong, Y., Wang, D., Pan, Y., Chen, K., Zhao, Z., Wang, D. and Tang, B.Z. (2023), Achieving Tunable Organic Afterglow and UV Irradiation-Responsive Ultralong Room-Temperature Phosphorescence from Pyridine-Substituted Triphenylamine Derivatives. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2301874. https://doi.org/10.1002/adma.202301874
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