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【Angew. Chem】新的非辐射能量转移机制有效增强余辉现象 ​

简介 ​

该研究制备了一系列基于多环芳烃的双组分室温磷光材料，展示了近红外余辉。这些材料通过三重态激基复合物实现能量传递，从而实现了持久的发光。 image.png

摘要 ​

有机长寿命磷光材料展示了超长光致发光的实际优势。本文提出了一种新的非辐射能量转移机制，主要依赖于三重态激基复合物进行电子交换。实验结果表明，这种机制可以有效增强余辉现象，特别是在不同掺杂浓度下，双组分 RTP 系统表现出超高灵敏度和广谱检测能力。

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研究结果与讨论 ​

材料制备与表征 ​

通过熔铸法将多环芳烃掺杂到苯甲酮及其衍生物中，制备了具有不同颜色和持续时间的余辉材料。实验结果显示，b[c]p/MeBPO 复合材料在 560 nm 处发射出亮黄色余辉，寿命为 860.01 ms，并且在日光下也能检测到。B[a]a/BPO 系统展示了在近红外区域的长寿命发光。 image.png

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机制研究 ​

通过瞬态吸收光谱研究发现，在 BPO 三重态激发态与 PAHs 之间形成了一种亚稳态物种，该物种通过功率律衰减最终形成了 PAHs 的三重态激发态，从而产生了长寿命的余辉。该过程被认为是一种新型的非辐射能量转移机制，主要依赖于激基复合物的电子交换过程。

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理论分析 ​

采用 Marcus 理论研究了能量供体（主体）和受体（掺杂剂）之间的电子转移反应，发现余辉的持续时间与电子转移反应的活化能（ΔG≠）呈负相关关系。通过计算和实验，确定了不同 PAHs 和 BPO 组合的ΔG≠值，并发现ΔG≠较小时，余辉效果显著增强。 image.png

应用前景 ​

双组分 RTP 系统在超高灵敏度和广谱检测方面具有很大潜力。特别是通过合理调整掺杂比，可以实现对 PAHs 的定量检测。研究表明，b[c]p/BPO 系统在极低的掺杂比下也能产生明显的余辉效果，展示了其在超高灵敏度检测中的应用前景。

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结论 ​

综上所述，本研究开发了一系列具有多色余辉的长寿命室温磷光材料，并提出了一种新的非辐射能量转移机制。这一机制主要依赖于激基复合物的电子交换过程，实现了能量从主体到 PAHs 三重态的转移，从而产生长寿命的余辉。双组分 RTP 系统在超高灵敏度检测方面具有广泛的应用前景。

参考文献 ​

Ma, L.; Liu, Y.; Jin, X.; Jiang, T.; Zhou, L.; Wang, Q.; Tian, H.; Ma, X. Triplet Exciplex Mediated Multi‐Color Ultra‐Long Afterglow Mate‐rials. Angew Chem Int Ed 2025, e202500847. https://doi.org/10.1002/anie.202500847.