純有機室溫磷光材料憑借其長壽命的發光、多樣化的設計和方便制備等特點有望在光電材料和生化領域得到廣泛應用。華東理工大學田禾院士、馬驤教授科研團隊在該研究領域取得了突破性進展，《德國應用化學》近日以“Amorphous Pure Organic Polymers for Heavy-Atom-Free Efficient Room-Temperature Phosphorescence Emission”為題，在線報道了該團隊在純有機室溫磷光材料領域的研究工作（Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 10854-10858）。
迄今為止，已報道的室溫磷光材料多數為無機物或含貴金屬的有機配合物，往往價格高昂且毒性較大，難以實現大規模的工業制備，因此急需發展制備純有機室溫磷光材料。純有機分子的三線態激發態很容易通過熱力學振動等非輻射過程或接觸到猝滅因子如氧氣而失活，因而純有機體系很難產生長壽命且具有高效量子產率的室溫磷光發射。目前純有機室溫磷光體系的構建大多集中于高度有序的晶態結構或剛性基質包埋材料，但此類體系在制備固體薄膜發光器件方面仍面臨諸如重復性不佳和加工過程繁瑣等問題，進一步限制了該類材料的商業應用。
該研究工作中，研究團隊通過將各種含氧官能團取代的苯基磷光單體與丙烯酰胺簡單二元共聚，非常便捷地制備了一系列具有高效室溫磷光發射的無定形態聚合物材料。此類無定形態材料因其超長的壽命和高效的量產可以通過肉眼觀察到發光現象，并且值得注意的是，該工作中利用氧原子上孤對電子促進的n–π*躍遷來提高系間穿越幾率，代替了該類體系中常見的鹵素重原子，實現了無重原子無定形態的室溫磷光發射。丙烯酰胺聚合物鏈之間的氫鍵交聯網絡既能固定磷光團來抑制其非輻射躍遷，也能提供微環境來隔絕猝滅分子，從而確保該體系能實現高效的室溫磷光發射。同時，由于體系中并未使用到鹵素重原子，使得三線態發光壽命大大增加，移除激發光源后發光現象仍可以持續5 s。該研究成果首次報道了無重原子無定形態純有機室溫磷光聚合物材料，制備方法新穎、簡便且通用，受到了期刊編輯和審稿人的高度評價（Top 5%），并被選為VIP論文和期刊內封面報道。
田禾院士和馬驤教授為論文的共同通訊作者，指導碩士生徐超和博士生汪潔共同完成此項研究工作。
近年來，國家優秀青年基金獲得者馬驤教授在在基于超分子方法構建有機發光（熒光和室溫磷光）材料領域取得了一系列重要進展：基于環糊精主客體作用構建具有多色（含白光）熒光發射的超分子體系（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 13541）；純有機單分子多色（含白光）熒光發射體系（Chem. Sci., 2018, 9, 5709）；基于杯芳烴包結振動誘導發光（VIE）客體分子構建具有多色（含白光）發光的超分子體系（Adv. Opt. Mater., 2018, 6, 1800074）；純有機非晶態小分子高效室溫磷光發射材料（J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 1916）；具有濕度響應的有機無機雜化熒光-室溫磷光雙發射功能膜材料（Ind. Eng. Chem. Res., 2018, 57, 2866）和題為“超分子策略構建白光材料”的邀請綜述論文（Adv. Opt. Mater., 2018, 1800273）等。
該研究成果由田禾院士領銜的國家自然科學基金基礎科學中心項目，以及基金委創新研究群體項目和優秀青年基金項目共同資助完成。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201803947
