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室溫磷光（Room-temperature phosphorescence, RTP），作為較為特殊的一類長壽命光致發(fā)光現(xiàn)象，因其較大的斯托克斯位移和對環(huán)境因素的多重響應(yīng)性，在有機(jī)發(fā)光二極管、傳感檢測和防偽材料等領(lǐng)域得到了廣泛的重視。已經(jīng)報(bào)道的純有機(jī)室溫磷光大多基于晶體、聚合物、小分子等固態(tài)體系，而液態(tài)或溶液態(tài)的純有機(jī)室溫磷光往往很難實(shí)現(xiàn)。

針對這一問題，田禾院士、馬驤教授科研團(tuán)隊(duì)利用常見的超分子大環(huán)主體分子葫蘆[8]脲和簡單的染料客體分子，首次實(shí)現(xiàn)基于主客體組裝的可見光激發(fā)水相純有機(jī)室溫磷光。這一特殊的主客體絡(luò)合物也被用于實(shí)現(xiàn)Hela細(xì)胞成像以及多色發(fā)光水凝膠的制備，具有潛在的生物應(yīng)用價值。這一通過組裝誘導(dǎo)發(fā)光（Assembling-Induced Emission）實(shí)現(xiàn)水相純有機(jī)室溫磷光的策略，打破了前期工作中溶液態(tài)磷光猝滅的限制，有望在時間分辨成像領(lǐng)域結(jié)合磷光的長壽命特性實(shí)現(xiàn)新的突破，為水相室溫磷光的構(gòu)建提供了新的思路。

另一方面，迄今為止，有關(guān)近紅外室溫磷光的研究成果鮮有報(bào)道，并且研究對象多為含重金屬的有機(jī)配合物。針對設(shè)計(jì)制備具有長波長（如近紅外）發(fā)射的有機(jī)室溫磷光材料，并拓展其在化學(xué)生物學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用這一難點(diǎn)問題，馬驤教授團(tuán)隊(duì)使用了一種巧妙但高效的自由基聚合方法，將含碘的Bodipy染料與丙烯酰胺共聚，得到了一系列由可見光激發(fā)、具有近紅外室溫磷光發(fā)射的無定形態(tài)聚合物材料。該體系通過引入碘原子來促進(jìn)系間竄躍，其使用的丙烯酰胺聚合物剛性結(jié)構(gòu)不僅可以減弱發(fā)光分子的振動，也可以減少外界的氧氣等猝滅因素的干擾，從而減少非輻射躍遷。此外，通過在聚合反應(yīng)中引入交聯(lián)劑和含有四重氫鍵的基團(tuán)，該研究團(tuán)隊(duì)還得到了具有快速自修復(fù)功能的近紅外室溫磷光凝膠。

以上研究工作主要由博士研究生汪潔和張婷在馬驤教授指導(dǎo)下完成，得到了田禾院士的悉心指導(dǎo)，在單晶測試解析方面得到了解永樹教授、湖北大學(xué)研究生羅梟鵬和日本理學(xué)公司嚴(yán)子耳工程師的大力幫助。研究成果得到了費(fèi)林加諾貝爾獎科學(xué)家聯(lián)合研究中心、國家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目和優(yōu)青項(xiàng)目、上海市曙光計(jì)劃等項(xiàng)目資金的支持。

近期以來，田禾院士、馬驤教授團(tuán)隊(duì)在基于功能染料的有機(jī)光電功能組裝材料領(lǐng)域取得了一系列重要成果(JACS, 2018, 140, 1916; Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 10854; ACS Appl. Mater. Inter., 2019, 11, 14399; Adv. Optical Mater. 2019, 7, 1901277; Chem. Sci. 2018, 9, 5709等)，并受邀在國際頂級化學(xué)期刊Acc. Chem. Res. (2019, 52, 738)撰寫了綜述。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201914513

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc05502a#!divAbstract