基于螺吡喃分子构建电致变色与电致化学发光双功能响应体系

作为一种典型的光致变色荧光分子，螺吡喃（SP）得到了研究者的广泛关注和系统研究。通过修饰与改性，SP可实现力致变色、溶剂变色、pH变色等多种外界刺激诱导响应，然而人们对其电致变色的研究相对较少，电致化学发光（ECL）的研究更尚无报道。

为了拓展SP这一明星分子的功能出口与应用范围，北京化工大学的卫敏教授（点击查看介绍）、闫东鹏教授（点击查看介绍）课题组借助导电的二维层状双金属氢氧化物（CoAl-LDHs），将表面活性剂包裹改性后的SP分子通过层层自组装的方式固载于ITO玻璃表面，得到SP/CoAl-LDHs复合薄膜电极。该电极在外加电压的条件下发生SP的开环异构化，薄膜由无色状态变为鲜艳的红色，并在断电后恢复到初始状态。该体系表现出良好的光、电化学稳定性和灵敏度，30个循环后薄膜紫外吸收强度仅降低9.6%，从而获得一类基于SP分子和LDHs材料的电致变色开关。

该复合薄膜电极同时表现出令人惊喜的ECL响应效果，其ECL信号连续、稳定、可逆，最高强度可达到300 a.u。引入共反应剂（nitrobenzoxadiazolyl）后，整个体系的ECL强度提高2倍以上。借助该薄膜电极的ECL信号，作者实现了其对温度和Zn²⁺的双功能传感与响应，有望在智能响应、生物传感、痕量检测等领域得到进一步的应用。

这一成果近期发表在Chemical Communications 上，文章的第一作者是北京化工大学的李智雄博士。

该论文作者为：Zhixiong Li, Yuqiong Zhou, Liuqi Peng, Dongpeng Yan, Min Wei

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A switchable electrochromism and electrochemiluminescence bifunctional sensor based on the electro-triggered isomerization of spiropyran/layered double hydroxides

Chem. Commun., 2017, 53, 8862, DOI: 10.1039/C7CC04421F

指导教师简介

卫敏，女，教授，博士生导师；2001年于北京大学获得理学博士学位，2008年从事佐治亚理工学院访问学者，2001年至今于北京化工大学从事二维插层化学与功能材料的研究；研究方向为：（1）超分子插层结构功能材料的结构设计、组装与性能调控；（2）新型催化材料的结构设计和性能研究；近5年以通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater. 等刊物发表SCI收录研究论文100余篇，他引6700余次；作为共同卷主编为Structure and Bonding 编辑第166卷，参与撰写专著2部；申请国际专利2项，申请国家发明专利30余项（已获授权25项），构筑了较为完整的自主知识产权体系；作为第一完成人获2015年中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖；2012年获国家杰出青年基金资助，2017年入选百千万人才计划。

卫敏

http://www.x-mol.com/university/faculty/8792

闫东鹏

http://www.x-mol.com/university/faculty/8797