近年来，聚合物基室温磷光材料得到了飞速的发展，在防伪、标识、显示、照明、生物医药等领域都展现了巨大的应用潜力。然而，其水环境或高温环境下的磷光淬灭，极大程度限制了这些材料在恶劣环境下的应用。针对这一问题，重庆理工大学王凯悌副教授和杨朝龙教授团队，联合新加坡南洋理工大学赵彦利教授，开发了一种富含羟基、酯基和大位阻金刚烷侧基的环烯烃聚合物材料。以制备的环烯烃聚合物为主体，通过掺杂策略分别制备得到了蓝、绿、黄、红色的室温磷光材料。由于环烯烃聚合物主链具有较为优异的疏水性，有效保护了发光中心不受水淬灭，相应聚合物在水以及强酸、强碱、氧化和还原性的水溶液中，依然能够表现出长寿命的磷光发射。甚至，在水中浸泡100天后，聚合物薄膜的磷光强度和寿命均未出现明显降低。此外，部分环烯烃聚合物薄膜还展现了不错的高温磷光性能，在378 K下能够发出绿色和红色磷光，寿命为40-98 ms。
这一工作以“Cycloolefin Copolymers With a Multiply Rigid Structure for Protecting Triplet Exciton From Thermo- and Moisture-Quenching”为题发表在Advance Materials上，重庆理工大学硕士研究生唐诗漫和江舜楠为共同第一作者，重庆理工大学王凯悌副教授，杨朝龙教授和新加坡南洋理工大学赵彦利教授为本文共同通讯作者。
本文所合成的环烯烃聚合物结构以及小分子磷光体结构
作者研究了不同环烯烃聚合物基磷光材料在高温下的磷光性能，发现只有当客体分子为平面结构的芘硼酸时能够在378 K下产生磷光。其他的客体分子分别在318 K和338 K下发生磷光淬灭。为了明确磷光热淬灭的过程，作者通过研究聚合物主体和客体分子随温度变化的振动情况发现，借助环状聚合物主链和金刚烷侧基的空间限域作用，能够对氢键和静电作用的高温解离产生抑制作用。然而，客体分子自身的振动随温度升高愈发剧烈，且主体对其限制作用变得不再明显。因此，若客体分子为芘硼酸，其本身具有较大刚性，则能够产生高温磷光发射，颜色为红色。为了验证一结论，作者进一步以芘和晕苯为客体，分别制备出了环烯烃共聚物基磷光材料，他们分别在378 K下能够发出红色和绿色的磷光，寿命分别为40 ms和98 ms。
原文链接：
https://doi.org/10.1002/adma.202416397
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