近期，華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯(lián)合研究中心馬驤教授團隊和上海市刑事科學技術研究院劉文斌研究員團隊合作，在生物基高效有機超長室溫磷光研究中取得重要進展，相關成果發(fā)表在《先進材料》上。
據(jù)介紹，有機超長室溫磷光（OURTP）材料憑借其卓越的性能，正逐漸成為眾多領域備受矚目的焦點。然而，當前的OURTP材料依然面臨著諸多亟待突破的瓶頸。一方面，晶體工程雖然能夠精確調控材料結構，但往往需要苛刻的制備條件；另一方面，基于石油基聚合物的OURTP材料在可降解性和可循環(huán)性方面存在明顯缺陷，難以滿足當下對可持續(xù)發(fā)展的要求。此外，生物基摻雜雖然引入了可再生資源的概念，但在發(fā)光性能的穩(wěn)定性和強度上仍有待提升。因此，開發(fā)出兼具刺激響應性能、可持續(xù)性以及高性能的OURTP材料，成為該領域亟待攻克的重大挑戰(zhàn)。
基于此，該團隊提出了一種基于硼酸基化合物客體和生物質主體γ-環(huán)糊精（γ-CD）的摻雜體系，開發(fā)了一系列具有刺激響應性和全色可調的高性能生物基OURTP材料。研究者通過切換不同的硼酸基化合物，實現(xiàn)了從藍光到紅光的全彩余輝。其中，TPB-CD材料在發(fā)光壽命和發(fā)光量子產(chǎn)率方面表現(xiàn)出色，其發(fā)光性能遠超已報道的生物基OURTP材料。此外，這些摻雜體系展現(xiàn)出多種刺激響應性能，包括光激活、機械響應、溫度響應、濕度響應和激發(fā)依賴性。實驗表明，這些性能源于摻雜體系中氫鍵、主客體包結和共價交聯(lián)的協(xié)同作用。這些多重刺激響應的高性能OURTP材料被成功應用于智能信息儲存器、信息重寫以及紫外光軌跡追蹤領域。開發(fā)的高性能生物基OURTP材料，不僅在性能上取得了顯著突破，更在環(huán)保方面展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。γ-環(huán)糊精作為一種生物質材料，具有可再生、可降解和環(huán)境友好等特點，這使得該系列材料在滿足高性能需求的同時，也符合可持續(xù)發(fā)展的要求，為未來高性能發(fā)光材料的研發(fā)提供了新的思路和方向。
