眾所周知，純有機(jī)體系的三重激發(fā)態(tài)容易在高溫和氧氣環(huán)境中失活，因此開發(fā)有機(jī)染料在極端條件下的三重態(tài)發(fā)光功能已經(jīng)成為這個(gè)領(lǐng)域重要的研究議題。相比于固體有機(jī)RTP材料，流體有機(jī)RTP材料可以應(yīng)用于更多特殊應(yīng)用情景中，比如用于不規(guī)則表面的涂層發(fā)光等。此外，高溫磷光有機(jī)染料在很多情景下亦具有重要的應(yīng)用價(jià)值，因此發(fā)展具有高溫磷光發(fā)射的流體純有機(jī)磷光材料的通用性構(gòu)建策略具有重要意義和價(jià)值。構(gòu)建純有機(jī)RTP材料的主要設(shè)計(jì)思路之一是通過構(gòu)建染料分子的剛性外部環(huán)境以抑制三線態(tài)激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的非輻射失活過程。因此，柔性軟材料一直被認(rèn)為難以作為剛性化基質(zhì)抑制三重激發(fā)態(tài)的非輻射失活以產(chǎn)生高效室溫磷光。目前只有極少數(shù)量子效率很低的流體有機(jī)RTP材料的報(bào)道。

該團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種可以構(gòu)建高效流體有機(jī)RTP材料的通用策略：通過低共熔策略將多個(gè)高熔點(diǎn)的純有機(jī)組分混合加熱，就可以制備出了一系列在室溫環(huán)境下具有流動(dòng)能力的基質(zhì)。此基質(zhì)具有宏觀流體性能，且可以有效抑制流體中摻雜的有機(jī)磷光染料的非輻射失活和氧氣猝滅效應(yīng)，甚至讓只能在室溫或是低溫條件下發(fā)光的有機(jī)磷光染料在高溫（85℃）時(shí)也可以發(fā)射中等強(qiáng)度的磷光。

團(tuán)隊(duì)將兩種有機(jī)酸、β-環(huán)糊精和三種有機(jī)染料以低共熔策略混合，構(gòu)建了兩類具有高量子效率RTP發(fā)射（~30%）的純有機(jī)流體材料。該流體材料為透明液體，其室溫磷光發(fā)射照片如圖所示。此外，按照特定比例混合具有藍(lán)光和紅光發(fā)射的有機(jī)磷光染料，可以制備具有白色磷光發(fā)射的流體材料（色坐標(biāo)為（0.33,0.31)）。材料相應(yīng)的流體力學(xué)特性均經(jīng)過了流變學(xué)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。

同時(shí)，這些有機(jī)流體材料的磷光發(fā)射也顯示出良好的溫度耐受性(Φ358K~4.53%)。基于這些特性，該研究團(tuán)隊(duì)還提出了一種可視化的濕度/溫度響應(yīng)系統(tǒng)，可以對物體的溫度分布進(jìn)行定量分析。

該論文第一作者為精細(xì)化工研究所博士生孫思宇，通訊作者為馬驤教授，得到了田禾院士的悉心指導(dǎo)。相關(guān)研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目、國際合作重點(diǎn)項(xiàng)目和上海市優(yōu)秀學(xué)術(shù)帶頭人等項(xiàng)目資金的支持。

原文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202107323

來源：華東理工大學(xué)

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