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華南理工大學化學與化工學院生物有機與功能材料團隊的曹德榕教授、唐浩教授與香港科技大學的唐本忠院士團隊合作，在利用AEE性質的共軛柱芳烴聚合物超分子網(wǎng)絡構建超高天線效應的人工光捕獲體系方面取得了初步進展，其階段性成果整理為論文“AEE Conjugated Polymeric Supramolecular Network: an Efficient Light-Harvesting System with Ultrahigh Antenna Effect”，近日在德國應用化學（Angew. Chem. Int. Ed.,2020,59, 9908 - 9913）以亮點文章的形式發(fā)表。第一作者為華南理工大學許林賢博士。

為了尋求新型清潔能源、更好地理解自然界光合作用的功能和機制，越來越多的科研團隊致力于構建人工光捕獲體系。其中，由主客體自組裝形成的超分子體系由于其制備簡單、易于調控等優(yōu)勢得到廣泛的關注。

該工作首次利用具有聚集誘導熒光增強（AEE）性質的共軛聚合物超分子網(wǎng)絡（Conjugated Polymeric Supramolecular Network，CPSN）構建了具有超高天線效應的新型人工光捕獲體系。在溶液態(tài)和固態(tài)薄膜狀態(tài)下，該體系的天線效應分別高達35.9和90.4，為目前報道的人工光捕獲體系天線效應的最高值。CPSN由具有AEE性質的柱[5]芳烴的共軛聚合物主體（CPH）和具有共軛結構的雙位點客體（Gs）自組裝而成。其中CPH為能量的供體，Gs為能量的受體。由于CPSN內的非共價相互作用，一個雙結合位點客體分子可以與兩個含有柱[5]芳烴的主體聚合物重復單元相結合，從而被束縛在兩個剛性聚合物主體鏈之間，由此實現(xiàn)客體間的彼此分離，避免ACQ效應的影響；同時，CPH聚合物鏈由于主-客體相互作用而發(fā)生聚集，表現(xiàn)出AEE特性；并且CPH還擁有共軛聚合物特有的“分子導線”功能和“信號放大”效應。由于對ACQ的抑制作用、AEE效應和“分子導線”效應三者的協(xié)同作用，CPSN表現(xiàn)出超高的天線效應。這為構建高效的人工光捕獲體系提供了一種全新的策略。

他們在研究中還發(fā)現(xiàn)，不僅聚合物主體CPH有AEE現(xiàn)象，在不良溶劑中CPSN同樣也表現(xiàn)出以受體（客體）發(fā)射增強的AEE現(xiàn)象。這也為制備發(fā)射波長可調的AEE材料提供了一種新的策略。而且，通過調節(jié)CPSN中各組分的種類與供體/受體配比，就可以實現(xiàn)廣色域的熒光調控。其發(fā)光色域的面積可以達到96％sRGB色域面積，其中包括純白光發(fā)射（CIE坐標：0.33,0.33），表現(xiàn)出優(yōu)異的色彩可調性（圖2）。

相關結果發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed.,2020,59, 9908 - 9913，DOI: 10.1002/anie.201907678。

該論文作者為：Linxian Xu, Zaiyu Wang, Rongrong Wang, Lingyun Wang, Xuewen He, Huanfeng Jiang, Hao Tang*, Derong Cao*, Ben Zhong Tang*。