近年來(lái)，有機(jī)長(zhǎng)余輝材料成為了領(lǐng)域內(nèi)研究熱點(diǎn)。與無(wú)機(jī)材料相比，有機(jī)長(zhǎng)余輝材料在生物成像、信息加密等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其中，雙發(fā)射長(zhǎng)余輝材料同時(shí)包含延遲熒光和磷光兩個(gè)發(fā)光成分，分別來(lái)源于單線態(tài)和三線態(tài)激子的輻射躍遷。由于單線態(tài)激子和三線態(tài)激子會(huì)對(duì)周圍環(huán)境變化產(chǎn)生不同的響應(yīng)，雙發(fā)射長(zhǎng)余輝材料可以通過(guò)改變外部環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)余輝顏色的調(diào)節(jié)。雖然這類材料可以實(shí)現(xiàn)白光余輝，但在目前所報(bào)道的大部分雙發(fā)射材料中，延遲磷光壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于磷光壽命，導(dǎo)致很難觀察到持續(xù)的白色余輝。
近日，新加坡國(guó)立大學(xué)劉斌教授團(tuán)隊(duì)報(bào)導(dǎo)了一種基于咔唑類似物的主客體摻雜體系，實(shí)現(xiàn)了顏色可調(diào)的雙發(fā)射長(zhǎng)余輝。這一材料體系在溫度變化下能夠?qū)崿F(xiàn)余輝由黃色到白色的調(diào)節(jié)。此外，該材料體系的延遲熒光壽命與磷光壽命相近，激發(fā)產(chǎn)生的白色余輝能夠持續(xù)整個(gè)發(fā)光過(guò)程。 以二苯并咔唑作為客體，咔唑作為主體的摻雜體系在實(shí)現(xiàn)有機(jī)長(zhǎng)余輝過(guò)程中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，客體材料同主體材料具有相似的分子結(jié)構(gòu)，引入客體后不會(huì)明顯改變主體分子的晶格結(jié)構(gòu)，保持了咔唑分子體系高量子效率的特性。其次，主體客體之間的電荷分離與可以促進(jìn)單線態(tài)與三線態(tài)激子的生成，這些激子隨后傳輸?shù)娇腕w分子上，并通過(guò)輻射躍遷導(dǎo)致延遲熒光與磷光。理論計(jì)算表明，該材料體系中的單線態(tài)激子可以通過(guò)高效的反系間穿越過(guò)程轉(zhuǎn)化為三線態(tài)激子，更有助于平衡延遲熒光于磷光壽命。由于延遲熒光和磷光對(duì)溫度變化的響應(yīng)不同，因此在升溫過(guò)程中，延遲熒光強(qiáng)度逐漸增加，而磷光強(qiáng)度逐漸降低，使得余輝顏色從黃色逐漸變?yōu)榘咨?，這一現(xiàn)象可以很好的應(yīng)用于信息儲(chǔ)存于加密中。 該工作實(shí)現(xiàn)了一種顏色可調(diào)的雙發(fā)射有機(jī)長(zhǎng)余輝，并且成功提高了延遲熒光壽命，使其接近磷光壽命，為有機(jī)長(zhǎng)余輝材料體系的設(shè)計(jì)提供了新的思路。后續(xù)工作將進(jìn)一步探索這類材料在柔性顯示、生物成像等方面的應(yīng)用。 論文信息 Color-Tunable Dual-Mode Organic Afterglow for White-Light Emission and Information Encryption Based on Carbazole Doping Xianhe Zhang, Dr. Kok Chan Chong, Dr. Zongliang Xie, Prof. Bin Liu 文章的第一作者是新加坡國(guó)立大學(xué)博士研究生張顯鶴。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202310335
