手性在自然界和生命系統中無處不在。研究手性的起源和制備手性功能材料已成為眾多手性研究的熱點。探索圓偏振發光（CPL）不僅有助于理解激發態下手性的本質，還有助于開發新型手性材料。近年來，CPL活性材料因其在三維顯示、信息存儲、智能傳感器和不對稱光化學合成等方面的重要應用前景而引起了廣泛的關注。許多手性體系包括金屬配合物、手性液晶、螺旋多肽陣列、螺旋聚合物和手性超分子聚合已被廣泛研究。目前，具有可控CPL發射的手性高分子凝膠材料的制備研究很少。在凝膠體系中對波長、CPL手性和發光不對稱因子（glum）增強的簡便調制是非常具有挑戰性的。
在此，他們制備了具有藍色CPL發射和中等glum的CPL活性有機凝膠。當合適的客體分子Coumarin6（Cou6）與PF8和手性檸檬烯共組裝時，由于圓偏振熒光共振能量轉移（C-FRET），形成了一種新的具有綠色發射的手性有機凝膠（PF8@Cou6）。超分子手性可以成功轉移到Cou6分子上。此外，所制備的PF8@Cou6有機凝膠比前者表現出更高的glum（~10-2）（圖1）。C-FRET過程不僅實現了波長偏移，而且對增強發光不對稱因子至關重要。與傳統的化學合成手性相反的凝膠劑相比，溶劑檸檬烯的手性可以方便地調控CPL的手性。
圖1 兩種手性共組裝過程的示意圖：a）R/S-檸檬烯和PF8共組裝成藍色CPL活性手性有機凝膠；b）R/S-檸檬烯、PF8和Cou6共組裝成具有較高glum的綠色CPL活性手性有機凝膠。
圖2 a）Cou6溶液的紫外-可見光譜和PF8有機物的熒光光譜（FL）；b）具有不同摩爾比的Cou6的PF8@Cou6有機凝膠的FL光譜；c） R-PF8有機凝膠和d）R-PF8@Cou6有機凝膠的熒光衰減和擬合曲線。
作者通過TEM在有機凝膠中觀察到不同螺旋結構的納米纖維。動態和靜態流變學測試，表明形成了穩定的粘彈性有機凝膠（圖3）。
圖3 S-PF8有機凝膠a）和S-PF8@7.5%Cou6有機凝膠b）的HRTEM圖像；R-PF8和R-PF8@7.5%Cou6有機凝膠c）和S-PF8和S-PF8@7.5%Cou6有機凝膠d）的動態頻率掃描測試。
圖4 R/S-PF8 a)和R/S-PF8@7.5%Cou6 有機凝膠b)的CD光譜；R/S-PF8和R/S-PF8@7.5%Cou6 有機凝膠的c) CPL光譜和d) glum值。
圖5 所設計的由不同CPL波長和手性的有機凝膠形成的二進制代碼多重信息加密。
該工作通過單一非手性聚合物制備了不同發射波長的超分子有機凝膠。C-FRET可以通過與適當的客體分子Cou6共組裝來調節波長，并實現了兩倍以上的glum值放大。手性溶劑檸檬烯的手性可以方便地調控CPL信號的手性。具有可控波長和手性的有機凝膠在信息加密中具有重要的應用前景。這項工作為構建CPL活性軟功能材料提供了新的途徑。
論文鏈接：
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/tc/d2tc05101j/unauth
Journal of Materials Chemistry C, 2023, DOI: 10.1039/D2TC05101J
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