中國3名學者NatureMaterials發文，關于有機室溫磷光領域

　　在國家自然科學基金項目（批準號：21875104、21975120、51673095、21973043、91833304、91833302）等資助下，南京工業大學黃維教授、安眾福教授團隊與新加坡國立大學劉小鋼教授合作，在有機室溫磷光領域取得重要進展。相關研究成果以“限域孤立發色團實現高效藍色磷光（Confining isolated chromophores for highlyefficient blue phosphorescence）”為題，于2021年8月23日在學術期刊《自然-材料》（Nature Materials）發表。

　　有機材料室溫產生的磷光具有長壽命、斯托克斯位移大等特點，在生物成像、有機發光二極管和光學開關等方面具有廣闊的應用場景。晶體工程被認為是提升室溫磷光性能最為有效的策略。然而在晶體中分子間π-π堆積容易導致三重態-三重態激子湮滅，大量耗散三重態激子，影響磷光效率的提升；并且π-π堆積會使分子間共軛度增加，發光紅移，難于實現藍色磷光。而藍光作為光的三原色之一，對于固態照明和全彩顯示至關重要。如何構筑高效率的藍色室溫磷光材料是該領域面臨的挑戰之一。

　　針對該問題，研究團隊提出“發色團限域”策略，構筑了具有分子態高效室溫磷光的有機離子晶體材料，實現高效率、長壽命的藍色室溫磷光。研究發現，利用強作用力的離子鍵，抗衡離子對分子態發色團的孤立限域作用是實現高效率藍色室溫磷光的關鍵。因為離子鍵沒有方向性和飽和性，離子化的發色團被抗衡離子完全包圍，如同孤立在一個籠子當中，與周圍發色團完全隔離，限域在一個剛性、孤立的環境中。研究者通過調節抗衡離子和發色團單元，實現了96.5%的藍色室溫磷光效率。鑒于有機離子晶體的長余輝和水溶性特征，通過電流驅動和系統控制，研究者實現了該類材料在數字、圖案等信息的余輝顯示，展示了多重行進路徑（A→B）以及雷達掃描的示蹤顯示（見圖1）。

　　該研究對理解有機磷光材料分子結構、堆積方式與發光性能的構效關系具有重要意義，為有機室溫磷光材料的應用奠定了基礎。

　　圖1 （a）基于離子鍵構建的“發色團限域”模型；（b）TSP離子晶體的穩態光致發光和磷光光譜；（c）晶體中孤立發色團的限域環境；（d-f）防偽、指紋識別和余輝顯示應用展示