常州大學(xué)肖唐鑫研究小組設(shè)計合成了一種中性的bola-型兩親分子，其在水相中可自組裝成具有藍(lán)光發(fā)射的納米聚集體。該材料展現(xiàn)出可調(diào)諧的低臨界溶解溫度行（LCST）為。并進(jìn)一步利用該材料在高溫時發(fā)生熒光藍(lán)移的特性，成功構(gòu)筑了一種溫控光捕獲系統(tǒng)。
圖1. CSO的自組裝及發(fā)光變化示意圖 具有刺激響應(yīng)性的熒光納米材料逐漸受到人們廣泛的關(guān)注。刺激響應(yīng)性熒光納米材料是指材料在受到外界物理刺激或化學(xué)刺激的作用下，做出形態(tài)響應(yīng)和熒光變化的新型智能納米材料。其中，溫度刺激響應(yīng)性納米材料是應(yīng)用最為廣泛且研究最為深刻的。然而，常見的溫度響應(yīng)材料仍然存在溫度響應(yīng)不及時、溫度測定不準(zhǔn)確、溫度監(jiān)測不直觀等缺陷。因此，設(shè)計一種方便、直觀、快捷、綠色的環(huán)保型熱敏熒光材料具有十分重要的意義。 基于上述考慮，常州大學(xué)肖唐鑫研究小組設(shè)計并合成了一種bola-型兩親分子CSO（圖1），其包含氰基苯乙烯單元（CS）作為疏水中心，低聚（乙二醇）（OEG）基團(tuán)作為親水側(cè)鏈。值得注意的是，CS單元具有優(yōu)異的AIE性能，而OEG鏈具有熱響應(yīng)行為。因此，CSO可以在水中自組裝成藍(lán)色熒光發(fā)光的納米顆粒，同時表現(xiàn)出LCST行為。有趣的是，CSO在加熱時顯示出奇特的熒光變色性質(zhì)；隨著加熱，熒光從藍(lán)色變成藍(lán)紫色。這種特別的納米顆粒材料可以用作一種溫度可視化的水相熒光溫度計。進(jìn)一步，CSO也可以作為良好的光捕獲平臺，通過與能量受體SR101共組裝，可以構(gòu)建一種具有高溫抑制作用的光捕獲系統(tǒng)，簡單模擬了自然界中高溫對光合作用的抑制。 作者首先研究了CSO在水溶液中的自組裝過程，隨后對其LCST行為進(jìn)行了研究?？紤]到CSO的熱敏性對其自組裝行為的影響，并可能進(jìn)一步影響到CSO的熒光發(fā)射。作者對CSO的溫度響應(yīng)熒光行為也做了對應(yīng)測試（圖2）。隨著溫度升高，位于450 nm處的的熒光逐漸降低；同時，位于387 nm處的熒光逐漸升高，并伴隨亮藍(lán)色到藍(lán)紫色的熒光變化。CSO這種特性可以作為一種潛在的溫度可視化水相熒光溫度計。 圖2. 溫度變化對CSO納米顆粒的熒光影響研究 CSO還可作為水相人工光捕獲平臺。通過共組裝策略將SR101引入到CSO納米結(jié)構(gòu)中。如圖3，隨著SR101的逐漸增加，CSO在450 nm處的熒光強(qiáng)度逐漸降低，而SR101在610 nm處的發(fā)射峰顯著增加。熒光壽命以及熒光顏色變化均表明了從CSO到SR101發(fā)生了能量轉(zhuǎn)移。值得一提的是，該過程在高溫下因CSO發(fā)射光譜的藍(lán)移而表現(xiàn)不佳，讓人聯(lián)想到自然界中高溫對光合作用的抑制。 圖3. 利用CSO作為天線構(gòu)建光捕獲系統(tǒng) 論文信息 Fluorescent Nanoassemblies in Water Exhibiting Tunable LCST Behavior and Responsive Light Harvesting Ability Tangxin Xiao,* Lu Tang, Dongxing Ren, Kai Diao, Zheng-Yi Li, and Xiao-Qiang Sun Chemistry - A European Journal DOI: 10.1002/chem.202203463
