直接三线态吸收实现可见光激发的高效有机长余辉发光

有机长余辉（OURTP）材料作为有机室温磷光材料的典型代表，其发光寿命超过100 ms，有望革新纯有机材料在信息存储、防伪加密以及生物成像等领域的应用。受自旋耦合弱和跃迁禁阻等因素影响，有机长余辉材料通常需要紫外光激发，并且发光强度和量子效率普遍较低。

近日，南京邮电大学黄维院士（点击查看介绍）团队的陈润锋教授（点击查看介绍）课题组巧妙利用重原子和杂原子协同作用，极大增强了自旋-轨道耦合，使得有机分子可以通过直接三线态吸收从基态激发到三线态。此外，在晶体状态下利用分子间重原子效应进一步增强材料三线态吸收，从而大大增强了有机长余辉发光效率并且降低了激发光能量，首次阐述了直接三线态吸收在增强有机长余辉发光、实现可见光激发有机长余辉分子设计中的巨大作用。和传统涉及系间窜跃(S₁-T_n)过程的有机长余辉材料相比，通过直接三线态吸收制备的有机长余辉材料不仅使激发波长红移至可见光区域，而且可以通过简化能量转移过程增强长余辉发光，提高长余辉量子效率。该体系材料在可见光激发下的余辉量子效率达到9.5%，是目前可见光激发有机长余辉效率最高值。该研究成果为设计高效有机长余辉材料提供了新的思路，其发现更是打破了三线态激子形成必须经过系间窜跃过程的传统观点，将进一步促进室温磷光材料的开发与应用。

这一研究工作近期发表在国际化学领域学术期刊Chem. Sci.上，这是黄维院士和陈润锋教授领导的课题组在化学与材料领域国际顶级期刊——Nat. Mater. (DOI: 10.1038/NMAT4259)、Adv. Mater. (DOI: 10.1002/adma.201602604; 10.1002/adma.201803856)、Mater. Horiz. (DOI: 10.1039/C9MH00220K)发表工作之后，取得的又一科学研究成果。该工作主要由博士研究生袁杰完成，并同时得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金与江苏省研究生创新项目的支持。

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Direct Populating Triplet Excited States through Singlet-Triplet Transition for Visible-Light Excitable Organic Afterglow

Jie Yuan, Runfeng Chen*, Xingxing Tang, Ye Tao, Shen Xu, Lu Jin, Cailin Chen, Xinhui Zhou, Chao Zheng, Wei Huang*

Chem. Sci., 2019, DOI: 10.1039/C8SC05198D

导师介绍

黄维

https://www.x-mol.com/university/faculty/35089

陈润锋

https://www.x-mol.com/university/faculty/26813