有機室溫磷光材料由于具有獨特的光物理特性,在光電子學、分子成像、信息加密和防偽等領域極具吸引力。大量研究工作表明聚集/結晶對于實現室溫磷光至關重要,高性能的有機室溫磷光幾乎都是在聚集體/晶體中實現的。盡管分子設計和聚集行為調節研究發展迅速,但相關機理圖景仍未完全理解,特別是聚集體結構對熒光、磷光等不同發射對應激發態的調控尚不清楚。
近期,南京郵電大學材料科學與工程學院陳潤鋒教授團隊基于D-A型結構分子,通過在固體膜中構建不同的D-A聚集體,實現了從局部激發(LE)和分子內電荷轉移(ICT)態對熒光和磷光的實質性調制。系統的研究表明,D和A單元之間的聚集敏感的二面角(φ)決定電子之間的相互作用,導致φ減小時不同激發態能量的D-A耦合增強,ICT降低,而由于缺乏D-D堆疊,LE能量不受影響。這些不同的行為導致了D-A材料在聚集條件下明顯的能量重排,特別是在明顯發生聚集的結構下,對不同發光行為的三重態激子捕獲產生了顯著影響。在形成聚集體或者晶體時,單線態ICT(1ICT)在能量上更接近單線態LE(1LE),甚至高于三線態LE(3LE),這使得從1LE到1ICT的內轉換和從1ICT到3LE的系間竄越更加有效,促進了分子聚集體的RTP。這項工作對聚集引起的激發態能量重排有著深入的光物理見解,為理解固態RTP發射和開發具有D-A結構的高效RTP材料提供了重要的線索。
圖4.激子動力學測試進一步驗證了能級結構的變化。
原文鏈接:
Realignment of Local and Charge Transfer Excited States in Promoting Room-temperature Phosphorescence of Organic Aggregates
Jiawen Fang, Ping Li, Xudong Xue, Hui Li, Dongyue Cui, Jingyu Zhang, Yang Wang, Tushar Debnath, Yanni Jie, Wei Huang, and Runfeng Chen*
Chemistry of Materials, 2023, DOI: 10.1021/acs.chemmater.3c01103
https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.3c01103
- 港中深/港科大唐本忠院士團隊 JACS: 通過受體樹枝化實現高效的有機室溫磷光 2025-05-20
- 華南理工大學趙祖金教授課題組 Sci. Adv.: 純有機室溫磷光敏化劑制備高性能超熒光OLED 2025-03-24
- 北林彭鋒教授團隊 Adv. Mater.:基于可食用魔芋多糖制備3D打印室溫磷光材料 2024-04-26
- 香港中文大學(深圳)唐本忠院士/趙征教授團隊《ACS Nano》:細胞膜靶向的聚集誘導發光分子用于神經追蹤和損傷的可視化 2025-01-21
- 香港中文大學(深圳)唐本忠院士與趙征教授團隊《ACS Nano》綜述:聚集誘導發光材料實現高分辨生物成像 2025-01-07
- 港中深唐本忠院士/北理工黎朝 AM:基于AIE活性納米復合水凝膠的可穿戴交互式信息-傳感材料 2024-03-23