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南京郵電大學黃維院士、陳潤鋒、陶冶團隊 Nat. Commun.:通過將孤立的手性發色團自限域實現藍色圓偏振有機長余輝
2024-04-13  來源:高分子科技

  手性有機長余輝因其特殊的光物理性質在各個領域都有廣闊的應用前景而備受關注。研究者們通過晶體工程、主客體摻雜、聚合等方法在調節手性長余輝材料壽命和發光顏色等方面取得了一定的突破。但是,受限于難以同時獲得高的三重態能級、低的非輻射躍遷速率和有效手性的手性發光,開發具有超長壽命和有效手性的藍色手性長余輝材料仍然是一項艱巨的挑戰。


藍光和全彩手性長余輝發光聚合物構筑策略


  近日,南京郵電大學有機電子與信息顯示國家重點實驗室黃維院士團隊陶冶和陳潤鋒教授團隊提出了一種通過共價自限域手性發色團來獲得藍色手性長余輝的簡單方法,設計出具有超長壽命、高發光不對稱因子的藍色手性有機長余輝聚合物(圖1)。該手性聚合物具有長達3.0 s的發光壽命,最大發光不對稱因子|glum|1.02 × 10-2(圖2)。 


藍光手性有機長余輝聚合物R/S-PAMCOOCz2薄膜的光物理性質


  基于上述的藍光手性聚合物,該團隊通過以摻雜水溶性熒光染料Fluc體系進行光物理性質和手性性質的分析探究余輝和手性協同能量傳遞機制。通過余輝光譜的研究發現,摻雜客體Fluc后光譜在555 nm處出現新的發光峰并隨著客體濃度的增加,555 nm處的發光峰越來越明顯,說明主客體之間存在能量傳遞。接著對體系進行壽命分析,發現隨著客體濃度的增加,主體414 nm處發光峰壽命逐漸降低,說明體系中存在非輻射能量傳遞機制。此外,通過對體系CD測試和CPL測試分析說明主客體之間存在余輝與手性的協同能量傳遞作用,并利用這一機制成功實現了顏色可調的全彩手性長余輝聚合物(圖3)。 


余輝和手性協同能量傳遞機制的論證與研究


  根據以上的研究,由于所得的材料具有水溶性、長壽命余輝、顏色可調和手性等多重性質,作者探究了該種材料在信息加密防偽、功能纖維和立體顯示等領域的潛在應用(圖4)。 


全彩手性有機長余輝材料的應用


  這項工作不僅為開發一種藍色的手性聚合物長余輝材料提供了一種普適性的思路,而且探究了余輝和手性協調能量傳遞構建全彩手性發光材料的可行性。相關成果以“Enabling robust blue circularly polarized organic afterglow through self-confining isolated chiral chromophore”為題發表在《Nat. Commun. Nat. Commun. 15, 3053 2024))上。材料科學與工程學院陶冶教授、陳潤鋒教授和黃維院士為共同通訊作者,碩士生曾明鑒為論文第一作者,本科生王偉光為論文第二作者,南京大學的王樂勇教授在圓二色光譜測試方面給予了大力支持。


  該工作是團隊近期關于手性長余輝聚合物的最新進展之一。在過去的兩年里,團隊對利用氫鍵誘導的凝聚態結構穩定三線態激子策略,構建了高效和超長壽命的藍光水溶性聚合物長余輝材料,并通過利用動態的三線態-單線態磷光敏化能量傳遞策略,研制得到了藍色到紅色甚至是白光發光的全彩聚合物長余輝材料((Sci. Adv. 8, eabk29252022));將多重共振熒光發色團與剛性的余輝主體相結合,通過主體敏化和穩定孤立的熒光發色團成功制備出一系列高效率、長壽命和多彩的超余輝聚合物材料(Nat. Commun. 14, 4752023)),并針對分子不同的發光特性,實現了長余輝的性能優化,從而有效地拓寬了長余輝的應用空間,對該領域的研究做出了重要的貢獻。


  原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-47240-5


人才招聘


  南京郵電大學材料科學與工程學院是南京郵電大學特色鮮明的研究型學院,是南京郵電大學建設世界一流學科的重要組成部分。有機電子研究所主要圍繞智能有機半導體材料,有機長余輝材料以及高性能光電器件等研究方向開展原創性基礎和應用研究。近年來在Nature MaterialsNature CommunicationsJournal of The American Chemical SocietyAngewandte Chemie International EditionAdvanced Materials等國際知名學術期刊上發表多篇論文。團隊成員年輕、有活力,團隊科研氛圍濃厚,科研環境輕松和諧。實驗室擁有穩態瞬態熒光光譜儀、瞬態吸收光譜儀、倒置熒光顯微鏡、紫外分光光度計、熒光光譜儀、電化學工作站、原子力顯微鏡以及真空蒸鍍等設備,方便課題的開展,非常適合有志青年開展科研工作。因課題組發展需要,誠聘有機電子、柔性電子方向背景的高水平師資(副教授/講師)2-3名以及博士后若干名


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3、安家費和購房補貼:可根據學術成果享受安家費和購房補貼總額為20萬元~40萬元;

4、過渡房安排及租房補貼:學校為引進人才提供一定規格的租住房作為過渡,租金按資產管理部門相關規定執行(小于900/月),租住期一般不超過兩年;


三、聯系方式

聯系人:陶冶郵箱:iamytao@njupt.edu.cn

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(責任編輯:xu)
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