有机室温磷光材料在光电器件和生物医学领域具有重要应用价值。无金属有机材料凭借成本低、设计灵活等优势成为研究热点，但其系间窜越效率低和强非辐射跃迁导致高性能实现困难。聚乙烯醇、尼龙等刚性聚合物基质能通过抑制非辐射弛豫实现高效超长磷光，而聚甲基丙烯酸甲酯薄膜经紫外辐照可增强磷光性能。当前挑战在于：1）同一分子同时实现高磷光效率与光激活特性的技术瓶颈；2）阐明基质材料对磷光性能的作用机制；3）开发兼具多维信号响应能力的多功能材料体系。
基于此，福建师范大学蔡素芝副教授与西北工业大学黄维院士、南京工业大学安众福教授合作，共同提出一种创新策略：通过将芳香杂环衍生物掺杂到不同聚合物中，成功实现了高效率和光激活室温磷光。值得注意的是，与粉末状态相比，这些客体分子在聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚丙烯酸中的磷光效率均显著提升，室温下绝对磷光效率最高可达66.2%。理论计算与对照实验表明，这种高效磷光源于促进系间窜越与降低非辐射跃迁的协同增强效应。有趣的是，当芳香杂环衍生物掺杂到聚（N,N-二甲基丙烯酰胺）或聚乙烯吡咯烷酮中时，经紫外光激活后磷光强度与寿命均急剧增加，其中，掺杂1 wt.%芳香杂环衍生物的聚乙烯吡咯烷酮薄膜的磷光寿命从1.2 ms延长至578.6 ms。此外，芳香杂环衍生物掺杂的聚丙烯酰胺粉末表现出时间依赖性多色超长室温磷光发射，余辉颜色从亮绿色渐变至深蓝色。通过改变客体分子，可实现深蓝到绿色的多色高效室温磷光发射。基于高效、多色发射与光激活特性，这些主客体体系已成功应用于多色显示和高级信息存储领域，为开发基于相同客体的高效率和光激活室温磷光聚合物奠定了理论基础。该工作以“Host-Dependent Tunable Phosphorescence Based on Aromatic Heterocyclic Derivatives: Highly Efficient and Photo-Activated Ultralong Organic Phosphorescence”为题发表在《Advanced Materials》上。
福建师范大学海峡柔性电子（未来科技）学院为该文章第一单位，学院硕士生杨环宇和博士生王跃飞为第一作者。该研究得到国家自然科学基金和福建省自然科学基金的大力支持。
（https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202503550）
海峡柔性电子（未来科技）学院