有机超长室温磷光材料因其长寿命的三重态激子、大斯托克斯位移、丰富的激发态等独特优势,引起了广泛关注。近年来,开发对外部刺激(如,激发波长、紫外光照射、温度、湿度、机械力等)具有响应性的有机超长室温磷光材料已成为一个热点课题。部分有机小分子化合物通过紫外光、热或机械力刺激调控分子排列与分子间相互作用;或将有机染料掺杂到聚合物基质中,利用紫外辐照除氧及光交联策略,实现动态磷光行为。然而,这些刺激响应室温磷光材料的光激活时间和光激活磷光寿命高度依赖于材料的内在属性,通常是恒定不变的,因此,调控光激活磷光寿命和光激活时间仍然是一个巨大的挑战。
我校蔡素芝副教授提出一种创新策略:通过紫外光照射和自由基耦合多途径耗氧,从而缩短光激活时间并延长光激活磷光寿命。将有机磷配体掺杂至聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乳酸(PLA)或聚醋酸乙烯酯(PVAc)中,所得聚合物薄膜表现出缓慢的光激活过程。光激活时间为30min,光激活室温磷光寿命达到360ms。为了缩短光激活时间并延长光激活室温磷光寿命,将有机磷配体溶液先进行光激活预处理,再掺杂到PMMA薄膜中,光激活时间从30min缩短至5s,光激活室温磷光寿命从360ms延长至621ms,突破了材料固有属性。鉴于其可逆光激活超长室温磷光特性,该材料已成功应用于信息存储与加密、可编程余辉标签和高级防伪等领域。这项工作突破了材料固有局限性,为调控光激活时间和光激活磷光寿命开辟一条新途径。该研究成果以“Radical-enhanced photo-activated ultralong organic phosphorescence”为题,发表在国际著名期刊——Nature Communications上(中科院一区TOP期刊,影响因子15.7)。
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,我校博士研究生王跃飞为文章的第一作者,蔡素芝副教授为第一通讯作者,西北工业大学黄维教授和南京工业大学安众福教授为共同通讯作者。该成果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。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-64202-7
[海峡柔性电子(未来科技)学院、科学技术处]