超长有机磷光新策略构筑氢键有机芳香骨架

近年来，发光的多孔材料在化学传感、生物成像、照明显示以及三维光学存储等方面得到广泛的应用，因而备受关注。这类材料主要包括金属有机骨架（MOFs）、共价有机骨架（COFs）和氢键有机骨架（HOFs）。芳香配体加上金属组分可以有效促进系间窜越，使MOFs材料既能发荧光、又能发磷光。而无金属的共价有机骨架和氢键有机骨架材料轨道耦合较弱、非辐射跃迁较强，只表现出荧光发射。磷光的长发射寿命可以消除生物体自发背景荧光的干扰，而且能够使激子进行长程跃迁，在生物电子和有机光电领域具有很大的应用潜力。氢键有机骨架材料制备条件温和、便于回收，但是目前开发具有超长磷光的氢键有机骨架材料仍然是一个挑战。

近日，南京工业大学IAM团队的安众福教授（点击查看介绍）和黄维院士（点击查看介绍）课题组基于前期“H-聚集稳定三线态激子实现超长磷光”的分子设计思想，首次实现了氢键构筑有机芳香骨架的超长磷光。相关工作发表在国际化学领域顶级学术期刊Angewandte Chemie International Edition 上。目前，已报道的HOF发光材料主要基于分子层间的π-π堆积，不能有效地稳定三线态激子。该团队通过构建分子层内的π-π堆积，在室温条件下成功获得了具有超长磷光的无金属HOF材料。同一种构建单元通过使用不同的溶剂体系获得三种具有超长磷光的氢键有机芳香骨架材料。其中一种材料的磷光寿命长达80 ms，关闭光源后出现肉眼可见达数几秒的黄色超长余辉。该材料的磷光强度随O₂浓度的增加而下降，可用于氧气传感。此外，这类HOF材料具有非常优异的热学稳定性，未来在气体吸附等领域应用潜力巨大。

该工作得到科技部973计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金与江苏省“六大人才高峰”计划的支持。

该论文作者为：Suzhi Cai, Dr. Huifang Shi, Zaiyong Zhang, Xuan Wang, Dr. Huili Ma, Nan Gan, Qi Wu, Zhichao Cheng, Kun Ling, Mingxing Gu, Chaoqun Ma, Long Gu, Prof. Zhongfu An, Prof. Wei Huang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Hydrogen-Bonded Organic Aromatic Frameworks for Ultralong Phosphorescence by Intralayer π–π Interactions

Angew. Chem. Int. Ed., 2018, DOI: 10.1002/anie.201800697

导师介绍

黄维

http://www.x-mol.com/university/faculty/27680

安众福

http://www.x-mol.com/university/faculty/27682