多色有机室温磷光材料设计策略的研究进展

多色有机室温磷光(Room Temperature Phosphorescent,RTP)材料因其发射寿命长、颜色可调、生物相容性好以及激发态性质可调控等独特的性质,在显示技术、防伪、数据加密以及传感等领域展现出巨大的应用潜力,近年来受到了研究者的广泛关注。然而,受限于有机材料的三重态激子固有的敏感性,其三重态发光性质的调控成为了一个重大挑战。因此,在有机体系中实现多色且稳定的RTP发射仍然是一项亟待解决的问题。本文旨在综述近年来在多色有机RTP材料设计方面所取得的进展,重点介绍了卤素效应、晶体工程、聚集体效应以及主客体掺杂策略。通过精心选择和设计磷光分子,结合分子内/分子间相互作用和聚集态调控,成功实现了多种颜色的RTP发射。希望本文能为多色RTP材料的合理设计提供一定的思路,并为多色RTP材料的各种前沿应用提供一定的指导。

β-环糊精修饰有机聚合物整体材料的制备及其在室温磷光分析中的应用

以甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，偶氮二异丁腈为引发剂，正丙醇、1，4-丁二醇为致孔剂，制备了有机聚合整体材料膜片。合成的膜片经β-环糊精化学修饰后可同时用作固相萃取膜以及室温磷光测量的新型固体基质。考察了14种有机物在β-环糊精修饰膜片上的室温磷光行为，发现3-吲哚乙酸、1-萘乙酸、菲、7，8-苯并喹啉、咔唑和芴有较强的磷光信号，检出限为1．15～13．7ng／spot。实验发现，膜片可以选择性萃取和富集水样中的菲、7，8．苯并喹啉、咔唑和芴，检出限可降低至0．72～10．7μg／L。建立的方法用于水样中7，8-苯并喹啉和芴的测定，回收率分别为80．2％～111．6％和86．0％～101．7％，结果满意。

α-环糊精修饰有机聚合物整体材料选择性富集室温磷光法测定土壤中的萘

合成了α-环糊精(α-CD)修饰的有机聚合整体材料,对合成的材料进行了表征,研究比较了α-CD修饰整体材料作为室温磷光固体基质的效果以及14种有机化合物在其上的室温磷光分析(RTP)行为。α-CD修饰的有机聚合整体材料背景干扰低,对二环芳烃类物质有较好的选择性和富集能力。在α-CD修饰膜上,萘和7,8苯并喹啉的分配常数分别为5.03×103和2.94×102,表明修饰材料对萘有较好的选择性。萘酚也能与修饰材料形成包络物。但是由于较强的极性和在水中的溶解性,不能被有效富集。对5.0×10-11 mol/mL萘,最大富集体积为300 mL。采用SPE-RTP,萘和7,8苯并喹啉的检出限分别为9.80×10-12和4.60×10-11 mol/mL,RSD小于3.7%;线性范围分别为5.00×10-11～8.00×10-9 mol/mL和6.00×10-11～5.00×10-10 mol/mL。应用修饰的膜片对土样中的萘进行选择性富集和测定,结果由GC-MS进一步确认。用环己烷一步提取和SPE-RTP测定,萘可以被选择性富集。在土壤样品中加萘标准0.012 8 mg,测得回收率(104.9±6.5)%。土样中萘的浓度为(5.61±0.12)mg/kg,与GC-MS的较为吻合。

α,β-环糊精修饰有机聚合物整体材料在室温磷光分析中的应用比较

环糊精按成环的葡萄糖单元数目不同，可以分为α,β-,γ环糊精。1988年Vo-Dinh发现用CD修饰滤纸可使多环芳烃RTP有选择性地提高。

纯有机室温磷光材料研究现状与策略

纯有机室温磷光材料因其成本低廉和性能易调控等优点,成为目前功能材料领域研究的热点。本文详细介绍了近年来纯有机室温磷光材料的发展,系统归纳了纯有机小分子晶体、聚合物和智能响应的室温磷光材料进展,并总结了在室温大气环境下实现有机室温磷光的有效策略。

有机室温磷光材料在生物医学中的应用

近年来,纯有机室温磷光(RTP)材料由于具有长的激发态寿命、大的Stokes位移、丰富的激发态性质等特点而备受研究者的广泛关注。相较于重金属配合物或无机磷光材料,有机磷光材料的原料来源广、成本低、合成条件温和,兼具质轻、柔性、可大面积制备等诸多优势,室温磷光材料在数据加密、传感、有机电致发光、生物成像等领域展现出良好的应用前景。有机磷光材料具有长寿命发光和三线态发射的特征,利用时间分辨技术能有效扣除生物组织自身的背景荧光干扰,极大地提高生物传感和成像的灵敏度与信噪比,并通过与三线态氧气的TTA过程,有望实现这类材料在光动力抗癌与抗菌等生物领域的应用。而且纯有机磷光材料不存在重金属元素的毒性问题。因此,纯有机磷光材料在生物成像、癌症治疗等生物领域实现很好的应用。本文总结了近年来有机室温磷光在生物应用中的研究进展,包括生物成像、生物传感、光动力抗癌、抗菌等。最后,提出该领域尚待解决的问题并展望未来前景。

纯有机室温磷光材料研究进展

有机室温磷光(room temperature phosphorescence,RTP)材料凭借制备简单、类型丰富、毒性低等特点,以及在显示、传感、生物成像等方面广阔的应用前景而备受关注.一般的有机RTP材料,其磷光寿命<10 ms,而具有长寿命(τ>100 ms)有机RTP材料其磷光衰减过程裸眼可见,因而具有更广阔的应用前景.本文总结了近年来兼具高效率和长寿命有机RTP材料的分子设计策略,包括引入重原子、形成主-客体材料、构筑H聚集、形成氢键和设计成DonorAcceptor(D-A)结构.

蓝色磷光有机发光材料

有机发光二极管在信息显示和固体照明领域具有广阔的应用前景,二十多年来得到了广泛关注,取得了很大进展。但显示和照明必需的蓝色发光材料,特别是蓝色磷光材料是目前有机发光材料研究领域的瓶颈,其稳定性和效率亟待提高。本文总结了近年来蓝色磷光有机发光材料的研究进展,系统介绍了蓝色磷光染料和主体材料这两大类材料的分子设计思想和发展动态,以及它们在有机发光二极管中的应用,并对蓝色磷光有机发光材料未来的研究方向进行了展望。

基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料

有机发光材料的光电性能与分子的化学结构、构象变化的灵活性以及分子间相互作用密切相关。从结构上看,二苯甲酮的羰基和苯环具有很高的可化学修饰性,本文从材料合成角度首先综述了近年来基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料的构建策略,主要包括多取代二苯甲酮、用杂原子作为桥连基团以及以C=C偶联和苯环为中心直接偶联等三种策略。已经基于此开发了多种多功能有机发光材料,主要包括荧光材料、贵金属磷光配合物的主体、热激活延迟荧光材料、聚集诱导发光材料和纯有机室温磷光材料等。最后,还展望了基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料未来的研究重点和发展前景。

探索有机发光新机制 预测高效发光的有机材料——中国科学院大学化学科学学院彭谦教授

有机发光材料凭借着有机显示和照明展露的独特优势登上了历史舞台,一直是科学界和工业界的研究热点。近几年,有机发光材料的系列突破性进展又一次掀起了人们的研究热潮,例如有机发光二极管(OLED)荧光器件突破理论极限的热激活延迟荧光和热激子荧光、固态诱导的反卡莎规则发光、反常的纯有机室温磷光等。这些新材料、新概念、新现象、新认知的出现均给理论研究带来了新的机遇和挑战。

分子聚集态发光展望:聚散不同性相远集体效应叹观止

有机光电功能材料的宏观性质是分子聚集效应的客观体现,本文以力致发光和有机室温磷光为例,探讨了分子聚集态结构的影响因素和精细调控策略,并介绍了“MUSIC”的理念,以音乐创作形象化材料设计,强调了分子聚集态科学研究的重要性。

基于卤素取代邻苯二甲酰亚胺新型有机发光材料的合成及其性能研究(英文)

方便地合成了三个含有卤素取代邻苯二甲酰亚胺与咔唑基团的新型有机发光材料Br-Al-Cz,Cl-Al-Cz和F-AI-Cz,发现它们不仅具有强的聚集诱导发光效应,而且显示膜态下热激活延迟荧光以及晶态诱导的室温磷光性质.尤其是化合物Br-Al-Cz表现出肉眼可见的长余辉室温磷光现象,因此在数据加密等中具有潜在用途.

具有生物相容性的纯有机磷光纳米粒子有效杀灭耐药细菌（英文）

具有长寿命三线态激子的有机磷光材料在光激发下,通过与分子氧的能量传递可产生高活性的单线态氧(1O2),该单线态氧具有抗菌能力.然而,传统的有机金属磷光材料的高毒性严重限制了它们在生物医学领域的实际应用.相较于金属有机材料,不含金属的纯有机磷光纳米粒子具有良好的水分散性和生物相容性,可作为抗菌材料被重点研究.本文以无金属有机磷光粉DBCz-BT(4,7-二溴-5,6-二(9H-咔唑-9-酰基)苯并[c][1,2,5]噻二唑)为原料,并利用具有生物相容性的嵌段共聚物将其包裹,成功制备了具有红色室温磷光发射的纳米粒子.该纳米粒子分散在水溶液中的粒径约为5 nm,磷光寿命可达167μs,同时具有高效的单线态氧产生能力.这些独特的性质使得该纳米粒子可以在体外和体内有效地杀灭多重耐药细菌.本文首次将无金属纯有机磷光纳米粒子用于光动力抗菌治疗领域,扩大了无金属有机室温磷光材料的应用范围.