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【Adv.Mater.】FRET+TTET，具有颜色可调性和动态响应能力的磷光材料 ​

简介 ​

本研究提出了一种新型动态有机室温磷光（RTP）玻璃的设计，利用三重态能量转移机制（PRET和TTET），开发了具有颜色可调性和动态响应能力的磷光材料，为信息加密、柔性显示、防伪等应用开辟了新的前景。

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摘要 ​

动态有机室温磷光玻璃因其高透明度和加工性能，在实际应用中展现出巨大潜力。通过主-客掺杂系统结合商业荧光和磷光染料，本研究成功构建了多种动态刺激响应的能量转移系统，采用飞秒时间分辨光谱等先进技术验证了其机制。研究展现了这些材料在大面积后发光玻璃制备、动态数据加密及柔性显示中的广泛应用。

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研究结果与讨论 ​

动态室温磷光玻璃设计 ​

  • 主材料P2OH玻璃：通过终羟基工程使其具有高效的RTP特性。
  • 能量转移机制：
    • PRET（磷光共振能量转移）：通过主材料P2OH和荧光客染料（RB、R6G）的匹配，实现颜色动态可调。
    • TTET（德克斯特三重态-三重态能量转移）：利用P2OH与磷光客染料（PY、NA）实现高效时间依赖性磷光发射。

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结果验证 ​

  • PRET系统：

    • P2OH-RB系统在紫外光激活后，可见延迟发光光谱随刺激调节。
    • 随着掺杂比例的调整，发光颜色从绿色逐渐过渡到红色，PRET效率高达63.3%。
    • 主客材料光物理性质的动态调控在紫外线照射和热处理下实现。

  • TTET系统：

    • P2OH-PY系统展示了从绿色到红色延迟发光随时间变化的显著现象。
    • 在PRET不可行的情况下，TTET机制通过PY的三重态能量层次的匹配实现。
    • P2OH-NA显示出类似的动态调控能力，其结果进一步验证了TTET机制的普适性。

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应用展示 ​

  • 防伪与动态信息加密：开发了多色磷光涂层和编码图案，用于高级加密和解密。
  • 柔性显示：通过电喷打印技术成功制造可穿戴显示装置，实现动态多色发光。

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结论 ​

研究通过简单高效的设计策略，首次利用三重态能量转移机制开发了一系列动态室温磷光玻璃。这些材料表现出高效RTP、动态响应能力和多通道光物理过程的调控潜力，为信息安全、柔性电子器件等提供了新的解决方案，同时在大规模工业化应用中具有重要的前景。

参考文献 ​

Xu, Z.; Chen, W.; Chen, K.; Lin, S.; Wu, Z.; Deng, G.; Chen, J.; Tayyab, M.; Xiong, Y.; Li, M.; Wang, D.; An, Z.; Tang, B. Z. Stimulus‐Responsive Emission via Dynamic Triplet Energy Transfer in Organic Room‐Temperature Phosphorescence Glass. Advanced Materials 2025, 2418778. https://doi.org/10.1002/adma.202418778.