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山東師范大學唐波/王栩/竇雪宇團隊 AFM 綜述：聚合物基室溫磷光材料研究進展

2024-09-25 來源：高分子科技

聚合物基室溫磷光材料是近年來快速發展的一類具有無定形態結構的磷光材料體系，兼具磷光材料的長壽命發光性質和高分子材料的柔韌性、可加工性和熱穩定性等諸多優勢，在防偽、信息存儲、柔性電子器件和生物成像等領域展現出重要應用價值。近期，山東師范大學唐波/王栩/竇雪宇團隊在《Advanced Functional Materials》上發表了題為《Advances in Polymer-Based Organic Room-Temperature Phosphorescence Materials》的綜述，竇雪宇講師為第一作者，唐波教授和王栩教授為共同通訊作者。文章從發光機制、設計原理、構建策略和潛在應用等方面對近年來聚合物基室溫磷光材料的研究進展進行了詳細的討論和總結。

文章首先系統分析了三線態激子相關的關鍵光物理過程并介紹了聚合物基質在有機磷光發射中的獨特優勢（圖1）。然后從三線態激子的產生和穩定兩個角度出發，討論了聚合物基室溫磷光材料的分子/材料設計考慮。隨后，重點闡述了聚合物基室溫磷光材料的構建方法，包括化學鍵合（圖2），物理摻雜（圖3）和簇聚誘導磷光（圖4）等，并討論了不同方法所構建的聚合物基室溫磷光體系的內在結構-性能關系。此外，展示了聚合物基室溫磷光材料在防偽和信息加密（圖5）、傳感（圖6）以及生物成像（圖7）等領域的應用潛力。最后，對聚合物基室溫磷光材料的研究現狀進行了總結，分析了目前該領域中存在的一些問題和挑戰并提出了相應的解決思路，同時對未來的發展方向進行和展望。本綜述旨在推進有機室溫磷光材料的發展和應用。

圖1. 聚合物基材料的光致發光過程的Jablonski能級圖

圖2. 化學鍵合策略構建聚合物基室溫磷光材料

圖3. 物理摻雜策略構建聚合物室溫磷光材料

圖4. 簇聚誘導室溫磷光機理示意圖

圖5. 聚合物基室溫磷光材料在防偽和信息加密領域的應用

圖6. 聚合物基室溫磷光材料在傳感領域的應用

圖7. 聚合物基室溫磷光材料在生物成像領域的應用

本綜述第一作者山東師范大學竇雪宇講師近年來一直圍繞生物基高分子材料結構調控與功能應用開展研究，著眼于分子結構和聚集態結構的調控方法與機制，揭示單分子-聚集態-性能之間的關系規律，發展了室溫磷光高分子（Adv. Mater. 2020, 32, 2004768; Biomacromolecules 2018, 19, 2014–2022）和高強高韌纖維膜/凝膠（Adv. Sci. 2022, 9, 2203734; Adv. Sci. 2023, 10, 2206242; Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1905610; Sci. China Chem. 2020, 63, 1793–1798; Acta Polym. Sin. 2019, 50, 429–441）等系列材料體系。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202314069

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（責任編輯：xu）

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