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通过构建分子间电子耦合作用设计新型长余辉有机材料

超长磷光(Ultralong phosphorescence),即持久发光(persistent luminescence)或长余辉(afterglow),是一种古老而有趣的发光现象。通常具有这种特殊发光现象的材料在移除激发光源后,仍然可以持续发光数秒以上,有些材料甚至可以持续发光达数小时,比如夜明珠。但是,这些长余辉发光材料通常都是含有稀土等金属元素的无机材料,不仅制备成本较高、资源有限,而且合成工艺和修饰过程较为复杂。有鉴于这些因素,很多科研工作者将目光投向有机长余辉材料的设计与合成。近日,浙江师范大学钱兆生点击查看介绍团队提出了一种通过构建π-π主导的分子间电子耦合作用设计长余辉有机磷光材料的普适规则


浙江师范大学的钱兆生团队提出的长余辉室温磷光有机小分子材料设计机制为解释长余辉发光这一有趣的现象提供了理论支持。该工作合成了四种结构相似的有机小分子化合物,发现只有一种化合物具有超长磷光行为,并通过单晶结构的解析阐明了特定分子之间电子耦合效应导致的超分子行为是在室温环境下产生超长磷光的主要原因,说明π-π主导的分子间电子耦合作用的构建有利于超长磷光的产生。研究成果还表明,将重原子引入超分子聚集体可以显著提高长余辉发光的效率,大大增强有机晶体材料的发光,可作为一般规则用于设计高效磷光有机材料。这些设计规则的揭示将有利于高效长余辉有机磷光材料的设计和多领域的应用,比如用于防伪、紧急标志、传感器、生物成像和医学诊断等。


相关研究成果近期发表在美国化学会期刊The Journal of Physical Chemistry Letters 上,文章的第一作者是浙江师范大学的硕士研究生潘赛飞以及浙江师范大学的本科生陈禛天郑旭莲,通讯作者为浙江师范大学化学与生命科学学院的钱兆生副教授,该研究工作得到国家自然科学基金和浙江省杰出青年基金的资助。


该论文作者为:Saifei Pan, Zhentian Chen, Xulian Zheng, Donghui Wu, Guilin Chen, Jing Xu, Hui Feng and Zhaosheng Qian

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):

Ultralong Room-Temperature Phosphorescence from Supramolecular Behavior via Intermolecular Electronic Coupling in Pure Organic Crystals

J. Phys. Chem. Lett., 2018, DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b01697


钱兆生博士简介


钱兆生,浙江师范大学化学系副教授、浙江省杰青、硕士研究生导师;2009年于南京大学获得化学博士学位,2013年在美国华盛顿大学(西雅图)从事访问研究一年;研究领域主要是新型发光材料的设计、合成和应用,侧重于新型纳米荧光材料和新型磷光分子化合物的设计合成及在生化分析中的应用研究;以通讯作者或第一作者在Journal of The American Chemical Society、Analytical Chemistry、Chemical Communications、Biosensors Bioelectronics、ACS Sensors、Chemistry-A European Journal 等国际学术期刊发表SCI论文六十余篇。


http://www.x-mol.com/university/faculty/14519


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