【聚焦“双一流”】我院魏培发教授在智能发光材料领域取得新进展

时间:2022-04-12   浏览:11

    近日,我院魏培发教授与香港中文大学(深圳)唐本忠院士合作,针对基于简单分子构筑高级智能发光材料困难的问题,通过设计具有动态构型的发光分子,构造出发光可控的多孔智能材料,并提出柔性环境诱导有机白光发射新策略。相关研究结果以“Multiple yet switchable hydrogen-bonded organic frameworks with white-light emission”为题,发表在材料学国际顶级期刊《Nature Communications》上。我院硕士生施亚东、陶伟和湖南大学的王烁栋为共同第一作者,魏培发教授与香港中文大学(深圳)唐本忠院士为论文共同通讯作者。安徽大学为第一通讯单位。

(图. 智能氢键有机骨架材料的构筑及其光学性质调控示意图)

    对外部刺激(如光、电、磁场、温度等)具有响应的智能发光材料,由于其在能源经济和环境友好等方面的优势而受到越来越多的关注。绝大多数智能发光材料只能实现两态切换,多重转变的实现依赖于精细的结构设计,从而导致繁琐的合成和资源的浪费。利用简单的分子实现多重可控的光学响应仍然是一个巨大的挑战。有效地调节材料中分子间相互作用是解决该问题的关键所在。具有通道的多孔材料能够让刺激源与样品中的分子轻松且深入地作用,可以为上述问题提供独特的解决方案。基于此,魏培发教授及其合作者设计具有柔性空腔的氢键有机骨架(HOFs)适配不同的客体,从而诱导框架产生动态响应并伴随宏观光学性质改变,最终实现材料发光性能的可控调节。进一步地,引入同样具有柔性特征的刺激源(软长链烷烃),通过柔性框架和柔性客体的协同作用,促进激发态从本征蓝光发射到黄光发射的弛豫,从而产生纯白光发射。该工作为智能发光材料的合理化设计提供了新的思路,同时柔性环境诱导的激发态弛豫代表了一种制备有机白光发射材料的新策略。

    该研究得到了国家自然科学基金、广东省分子聚集发光重点实验室开放基金、安徽省留学回国人员创新创业项目的资助。


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https://www.nature.com/articles/s41467-022-29565-1