有機長余輝材料是一種自發光功能材料，可應用于安全防偽、信息加密、生物成像等諸多領域。雖然近年來關于有機長余輝的研究已經取得了很多重要的進展，但是同時具有高余輝量子產率和超長余輝壽命的聚合物發光材料仍極少有報道。另一方面，由于有機長余輝大多源于分子的超長磷光且通常為單一發射帶，很難通過溫度等外界刺激直接調控聚合物材料的長余輝顏色。
近日，華南師范大學的許炳佳研究員、石光教授和中山大學的池振國教授合作，分別以平面共軛芳香雜環5,12-二氫吲哚并[3,2-a]咔唑和5,11-二氫吲哚并[3,2-b]咔唑為核心，通過在其N原子上引入苯甲酸，合成得到了兩例新的有機化合物IaCzA和IbCzA。
研究發現，將IaCzA和IbCzA作為客體分子分別摻雜在聚乙烯醇（PVA）中，所制備得到的聚合物薄膜在室溫空氣中均能產生由超長熱激活延遲熒光和超長磷光復合而成的藍色長余輝。其中，IbCzA摻雜濃度為0.1%的PVA薄膜（IbCzA-0.1%-PVA）的余輝量子產率高達19.8%，壽命長達1.81 s。與此同時，作者利用超長熱激活延遲熒光和超長磷光對熱刺激響應不同的特性，在273 K~360 K范圍內通過改變溫度實現了對IbCzA-0.1%-PVA薄膜長余輝顏色的線性調控，使其得以在綠色和深藍色之間可逆轉換。 進一步的實驗和理論計算結果表明，IbCzA-0.1%-PVA之所以能產生高效的雙模長余輝是因為客體分子的共軛較大、系間竄越效率較高、三重態-三重態能隙較寬，以及客體分子與PVA基體之間形成了較強的氫鍵。 此外，IbCzA摻雜的PVA還能用于大面積制備柔性、透明的長余輝薄膜，以及作為溫敏型安全油墨用于多級防偽和信息加密。該工作為設計制備余輝效率高、壽命長且顏色可調的聚合物發光材料提供了方向和理論指導。 論文信息 Efficient and Color-Tunable Dual-Mode Afterglow from Large-Area and Flexible Polymer-Based Transparent Films for Anti-Counterfeiting and Information Encryption Yifan Yang, Yaohui Liang, Yitao Zheng, Jian-An Li, Shiying Wu, Huaqing Zhang, Tepeng Huang, Prof. Suilian Luo, Prof. Cong Liu, Prof. Guang Shi, Prof. Fengqiang Sun, Prof. Zhenguo Chi, Prof. Bingjia Xu 論文的第一作者是華南師范大學的碩士研究生楊逸釩。 Angewandte Chemie International Edition
