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超長有機磷光材料的研究取得新進展

KJYm_bjgcmled ? 來源:YXQ ? 2019-06-06 11:00 ? 次閱讀

長余輝發(fā)光,是指光激發(fā)停止后,仍持續(xù)發(fā)光的現(xiàn)象。由于其長時間的發(fā)光特性,該材料廣泛應(yīng)用在顯示、裝飾等光電子器件領(lǐng)域。

與無機長余輝材料(金屬氧化合物和金屬配合物等)相比,有機長余輝材料具有柔性、豐富的激發(fā)態(tài)性質(zhì)以及低成本、易修飾等特點,近幾年來受到了科研工作者的廣泛關(guān)注。然而在室溫條件下,由于弱的自旋軌道耦合,或者由于氧氣、分子振動導(dǎo)致三線態(tài)激子的嚴(yán)重非輻射失活,導(dǎo)致有機磷光材料的發(fā)光效率通常很低。盡管可以通過理性分子設(shè)計,如引入強分子間氫鍵、主客體摻雜以及重原子等獲得高效的有機磷光,但是通常得到的分子剛性強,很難在固態(tài)下表現(xiàn)出可調(diào)控的發(fā)光行為,同時重原子的引入使得材料在穩(wěn)定性和生物毒性方面遇到難題。鑒于以上因素,超長有機磷光材料在實際應(yīng)用方面受到較大影響。

圖1. a) 室溫條件下的穩(wěn)態(tài)熒光及磷光光譜; b) 硼簇發(fā)光分子結(jié)構(gòu); c) 高效磷光發(fā)光機理

基于前期在硼簇實現(xiàn)高效磷光金屬配合物的研究基礎(chǔ)上(Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13434; Chem. Sci. 2017, 8, 5930),燕紅課題組利用硼簇構(gòu)筑了超長有機磷光分子(圖1)。研究發(fā)現(xiàn),在激發(fā)態(tài)具有s芳香性的硼簇單元可與有機共軛體系發(fā)生分子內(nèi)電子耦合,有效促進系間竄越;同時剛性碳硼烷籠狀骨架在晶態(tài)下可定向形成多重分子間氫鍵如非經(jīng)典B-H×××p相互作用, 因此可以有效抑制分子運動,從而有效穩(wěn)定長壽命三線態(tài)激子,使得硼簇分子的磷光壽命可達到0.666秒,絕對磷光效率為7.1%,在無重原子的有機磷光材料中表現(xiàn)出優(yōu)異的發(fā)光性能。尤其是硼簇單元較大地拓展了分子體系的共軛結(jié)構(gòu),使得材料具備可見光激發(fā)的能力,并且表現(xiàn)出動態(tài)發(fā)射行為如力致和熱致變色, 這些結(jié)果發(fā)表在近期Angew. Chem. Int. Ed. 10.1002/anie.201903920,為設(shè)計多功能有機磷光材料提供了新思路。與已報道的有機超長磷光材料相比,該類高性能有機磷光材料無金屬和重原子特性使其在顯示、生物成像等方面更具有應(yīng)用前景。

該項工作由南京大學(xué)燕紅課題組與南京工業(yè)大學(xué)安眾福教授和馬會利研究員合作完成,南京大學(xué)博士生涂德雙及南京工業(yè)大學(xué)博士生蔡蘇志為共同一作,該項研究得到了國家自然科學(xué)基金委和科技部的支持。

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原文標(biāo)題:很多朋友都是從此絕交的,故事很短,卻說穿了人性!

文章出處:【微信號:bjgcmled,微信公眾號:廣城明LED】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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