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西工大黄维院士团队 Adv. Mater.：关于本征型窄带室温磷光材料研究方面取得新进展

高分子科技 · 公众号 · 化学 · 2024-11-11 13:00

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近年来，具有高色纯度优势的有机窄带发光材料因其在高分辨率成像、显示、传感、识别等方面的潜在应用而受到极大的关注。有机窄带荧光材料作为热点话题近期深受研究者们的喜爱，但本征型有机室温磷光材料尚未实现。因此，在光电领域开发一种新型设计原则来实现具有高颜色纯度、稳定性优越的本征窄带蓝色室温磷光材料至关重要，同时也是一项重大的挑战。

近日，西北工业大学黄维院士和于涛教授团队成功地报道了开发窄带室温磷光材料的新设计原理，设计并合成了一系列吲哚并吩噻嗪衍生物（Cphpz、1O-Cphpz、2O-Cphpz），由于结构相对刚性，三种化合物显示出396 nm到434 nm的深蓝色窄带发射，且半峰全宽分别为31 nm、26 nm和31 nm。通过将客体分子吲哚并吩噻嗪衍生物掺杂到主体高分子基质丙烯酸羟乙酯和丙烯酸（HEA-AA）中，2O-Cphpz@HEA-AA体系表现出本征型蓝色窄带室温磷光现象，实现了半峰全宽为36 nm和1.08 s的长寿命磷光。除此之外，还对其相关的光物理性质、单晶分析和密度泛函理论计算进行研究，阐明产生窄带磷光的内部机制，并提出这种新型材料的设计策略。研究成果以“Intrinsic Narrowband Blue Phosphorescent Materials and Their Applications in 3D Printed Self-monitoring Microfluidic Chips（本征型窄带蓝色磷光材料及其在3D打印自监测微流控芯片中的应用）”为题近期发表在国际顶级期刊Advanced Materials上。西北工业大学硕士生孔淑婷、博士生王海兰为本文共同第一作者，西北工业大学柔性电子研究院黄维院士和于涛教授为本文的共同通讯作者。

研究表明，由于2O-Cphpz@HEA-AA体系具有窄带蓝色室温磷光特性及对湿度敏感的特点，可应用于3D打印领域，为可视化自监测微流控芯片的液滴轨迹提供了一条研究路径，如下图所示，进一步扩大3D打印结构的潜在应用。这项工作为窄带室温磷光材料的设计和构建提供新型策略，并促进其在高分辨率3D打印传感、光通信和多色域显示等领域中的应用。

文章链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202412468

来源：西北工业大学

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