信息加密和防偽維護(hù)著社會(huì)穩(wěn)定和人類財(cái)產(chǎn)安全。刺激響應(yīng)性變色材料在外界刺激下表現(xiàn)出可逆的顏色變化和開(kāi)/關(guān)行為。這一類智能材料以其無(wú)可懷疑的隱藏模式和特殊的解密方法等優(yōu)勢(shì),得到了越來(lái)越多行業(yè)的認(rèn)可,在物理加密技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。溫度控制的多重響應(yīng)信息加密材料因其獨(dú)特的響應(yīng)特性和更高的應(yīng)用安全性而受到廣泛關(guān)注。
近日,陜西科技大學(xué)曹麗慧教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一對(duì)通過(guò)電荷輔助合成的溫度和溶劑雙重控制的響應(yīng)型光致變色手性離子型氫鍵有機(jī)框架R/S-iHOF-19。以發(fā)色團(tuán)H4TPE為電子供體,R/S-DPEN為電子受體和手性源以及水和甲醇分子之間的氫鍵相互作用構(gòu)成三維超分子框架。 UV照射后R/S-iHOF-19在室溫?zé)o法開(kāi)啟光致變色但-20℃刺激下表現(xiàn)出無(wú)色到紅色的(512 nm)快速顏色轉(zhuǎn)變。手性分子R/S-DPEN形成連續(xù)的超分子手性網(wǎng)絡(luò)通過(guò)與水分子、甲醇分子之間的氫鍵鏈和發(fā)色團(tuán)相連搭建獨(dú)立的電子轉(zhuǎn)移通道。并且該轉(zhuǎn)移通道在損傷或者斷裂時(shí)可以被甲醇分子修復(fù)實(shí)現(xiàn)光致變色的開(kāi)啟和關(guān)閉。使得R/S-iHOF-19具有優(yōu)異的雙重控制響應(yīng)光致變色行為。 令人意外的是在室溫下(25℃)R/S-iHOF-19表現(xiàn)出較好的圓偏振發(fā)光特性和在有機(jī)晶態(tài)材料中較高的發(fā)光不對(duì)稱因子,R/S-iHOF-19的glum分別達(dá)到了-1.8×10-3和+3.75×10-3。當(dāng)在低溫(-20℃)下R/S-iHOF-19依然具有穩(wěn)定的圓偏振現(xiàn)象并且相比于室溫進(jìn)一步增強(qiáng),glum分別達(dá)到了-2.42×10-3和+4.06×10-3。 在該工作中,曹麗慧教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了刺激響應(yīng)型低溫光致變色、熒光、圓偏振發(fā)光等多種光學(xué)功能集成的晶態(tài)手性框架材料的構(gòu)筑。結(jié)合R/S-iHOF-19的功能特性設(shè)計(jì)出高級(jí)邏輯門加密系統(tǒng)。這項(xiàng)工作是為數(shù)不多的低溫刺激響應(yīng)型晶態(tài)手性超分子自組裝材料的系統(tǒng)研究,表明了離子型氫鍵有機(jī)框架可以作為一個(gè)新的材料設(shè)計(jì)策略,為新材料的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、探索提供可參考的研究模型。 論文信息 Temperature and Solvent Dual Switch Photochromic Chiral Ionic Hydrogen-Bonded Organic Framework for Circularly Polarized Luminescence and Advanced Encryption Bin Zhou, Li-Hui Cao, Ming-Feng Huang, Yi Yang, Simeng Qi, Xiao-Jie Cao, Xu-Yong Chen Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202504645