西南大学袁若教授团队报道新一代电致化学发光材料：近红外聚集诱导四苯乙烯纳米晶

近红外电致化学发光（NIR ECL）结合了近红外发射背景干扰小、光化学损伤小、组织穿透性强以及电致化学发光通用性强、稳定性高、背景信号低、可控性好等优点，在生物传感和成像领域备受关注。目前，NIR ECL的研究主要集中于半导体量子点以及金属纳米簇这两类发光体，但仍存在生物相容性差，ECL发光效率低等问题。因此，开发具有近红外发射的低毒、高发光效率的ECL材料具有重要意义。

近日，西南大学袁若（点击查看介绍）、柴雅琴（点击查看介绍）团队以单个的四苯乙烯（TPE）分子，通过芳环的π-堆积作用以自组装的方式制备了具有近红外ECL发光性质的四苯乙烯纳米晶。当单个的TPE分子聚集在一起形成TPE纳米晶（NCs）时，得到了较低的能量间隙，从而实现了电子空穴的高效复合，通过ECL途径获得激发态。此外，单个的TPE分子在TPE NCs中有序排列，导致苯环的分子内自由旋转受到限制，减少了非辐射弛豫，进一步实现了ECL的增强。相较于TPE NCs带隙跃迁发射的蓝色荧光，TPE NCs的ECL光谱红移至近红外区（678 nm）,这归因于TPE分子在TPE NCs中有序排列后共轭程度变高，带隙减小，因此，通过表面态型的窄带隙ECL途径跃迁导致光谱红移。

相较于传统的近红外ECL发光材料，四苯乙烯纳米晶（TPE NCs）通过聚集TPE分子来提高电子空穴复合效率，抑制非辐射跃迁，实现了聚集诱导增强的ECL发射。此外，与蓝光的光致发光（PL）发射（440 nm）相比，TPE NCs在近红外区表现出较强的ECL发射（678 nm），由于其对可见光的背景干扰较低，组织穿透较深，在ECL传感和生物成像方面具有广阔的应用前景。

这一研究成果近期发表在Chemical Science上，文章的第一作者为西南大学化学化工学院的博士研究生刘佳莉，西南大学化学化工学院的袁若教授为通讯作者。相关研究工作得到国家自然科学基金委的支持。

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）：

Near-infrared aggregation-induced enhanced electrochemiluminescence from tetraphenylethylene nanocrystals: a new generation of ECL emitters

Jia-Li Liu, Jia-Qi Zhang, Zhi-Ling Tang, Ying Zhuo, Ya-Qin Chai, Ruo Yuan

Chem. Sci., 2019. 10, 4497-4501, DOI: 10.1039/C9SC00084D

导师介绍

袁若

https://www.x-mol.com/university/faculty/13979

柴雅琴

https://www.x-mol.com/university/faculty/49928