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上海交大邱惠斌教授课题组JACS:稠环芳烃分子的超高温长持续发光

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-09-01 07:50

主要观点总结

本文介绍了上海交通大学邱惠斌教授课题组在超高温长持续发光材料领域取得的最新研究成果。通过将稠环芳烃分子以单分子形式限域在B2O3晶状体中,制备了一系列具有超高温长持续发光特性的复合材料。这些材料在400°C超高温下仍能发出长持续发光,并展现出时间和温度依赖的余辉颜色变化。该研究为全色可调、时间依赖和温度刺激响应性能的超高温长持续发光材料的应用提供了新方向,如宽温度范围的三维可视化温度探测以及防伪和加密领域。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

有机分子和聚合物因低耗和良好的可设计性被用于余辉材料研究,但高温下难以实现长持续发光。邱惠斌教授课题组的新成果解决了这一问题,具有潜在的应用价值。

关键观点2: 研究成果

通过将稠环芳烃分子分散在硼酸水溶液中并限域在B2O3晶状体中,制备了具有超高温长持续发光的复合材料。这些材料在超高温下仍能保持发光,并展现出时间和温度依赖的余辉颜色变化。

关键观点3: 机理研究

研究表明,B2O3晶状体基质为稠环芳烃分子提供稳定、刚性和离散的环境,限制了分子的转动和振动。这有助于最小化非辐射跃迁,稳定三线态激发态,从而产生超高温长持续发光。

关键观点4: 应用前景

这种超高温长持续发光材料可用于宽温度范围的三维可视化温度探测、防伪和加密等领域。其全色可调、时间依赖和温度刺激响应性能使其在这些领域具有巨大的应用潜力。

关键观点5: 研究团队和合作方向

该研究由上海交通大学邱惠斌教授课题组完成。课题组长期招聘博士后和专职科研教师,合作方向包括嵌段共聚物的合成与自组装、功能化纳米阵列的应用探索和非平面稠环芳烃的创新合成与超分子化学等。


文章预览

有机分子和聚合物因其低耗和良好的可设计性,目前被广泛用于余辉材料的研究中。然而,由于三线态激子的快速衰减,通常难以在高温下实现其长持续发光。近日, 上海交通大学 邱惠斌教授 课题组将稠环芳烃分子分散在硼酸水溶液中,随后经过干燥、熔融和脱水,将稠环芳烃分子以单分子的形式限域在B 2 O 3 晶状体中,便捷地制备了一系列具有超高温长持续发光的复合材料,即使在400 °C的超高温下,这些复合材料也能发射出长持续发光,并且展现出从紫外到近红外宽温度范围内的时间和温度依赖的余辉颜色变化 (图1)。 图1. 超高温长持续发光复合物的制备与余辉特性。图片来源JACS。 该体系中使用的稠环芳烃分子不论是在稀溶液还是固体状态下都只能发出微弱的荧光,而嵌入在B 2 O 3 晶状体后则可以发出明亮的荧光,在去除紫外激发光后可以 ………………………………

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