近年來(lái),,聚合物基室溫磷光材料得到了飛速的發(fā)展,,在防偽,、標(biāo)識(shí),、顯示,、照明、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域都展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力,。然而,,其水環(huán)境或高溫環(huán)境下的磷光淬滅,極大程度限制了這些材料在惡劣環(huán)境下的應(yīng)用,。針對(duì)這一問(wèn)題,,重慶理工大學(xué)王凱悌副教授和楊朝龍教授團(tuán)隊(duì),聯(lián)合新加坡南洋理工大學(xué)趙彥利教授,,開發(fā)了一種富含羥基,、酯基和大位阻金剛烷側(cè)基的環(huán)烯烴聚合物材料。以制備的環(huán)烯烴聚合物為主體,,通過(guò)摻雜策略分別制備得到了藍(lán),、綠、黃,、紅色的室溫磷光材料,。由于環(huán)烯烴聚合物主鏈具有較為優(yōu)異的疏水性,有效保護(hù)了發(fā)光中心不受水淬滅,,相應(yīng)聚合物在水以及強(qiáng)酸,、強(qiáng)堿、氧化和還原性的水溶液中,,依然能夠表現(xiàn)出長(zhǎng)壽命的磷光發(fā)射,。甚至,在水中浸泡100天后,,聚合物薄膜的磷光強(qiáng)度和壽命均未出現(xiàn)明顯降低,。此外,部分環(huán)烯烴聚合物薄膜還展現(xiàn)了不錯(cuò)的高溫磷光性能,,在378K下能夠發(fā)出綠色和紅色磷光,,壽命為40-98 ms。

這一工作以“Cycloolefin Copolymers With a Multiply Rigid Structure for Protecting Triplet Exciton From Thermo- and Moisture-Quenching”為題發(fā)表在Advance Materials上,,重慶理工大學(xué)碩士研究生唐詩(shī)漫和江舜楠為共同第一作者,,重慶理工大學(xué)王凱悌副教授,楊朝龍教授和新加坡南洋理工大學(xué)趙彥利教授為本文共同通訊作者,。

本文所合成的環(huán)烯烴聚合物結(jié)構(gòu)以及小分子磷光體結(jié)構(gòu)
作者研究了不同環(huán)烯烴聚合物基磷光材料在高溫下的磷光性能,,發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)客體分子為平面結(jié)構(gòu)的芘硼酸時(shí)能夠在378 K下產(chǎn)生磷光。其他的客體分子分別在318 K和338 K下發(fā)生磷光淬滅。為了明確磷光熱淬滅的過(guò)程,,作者通過(guò)研究聚合物主體和客體分子隨溫度變化的振動(dòng)情況發(fā)現(xiàn),,借助環(huán)狀聚合物主鏈和金剛烷側(cè)基的空間限域作用,能夠?qū)滏I和靜電作用的高溫解離產(chǎn)生抑制作用,。然而,,客體分子自身的振動(dòng)隨溫度升高愈發(fā)劇烈,且主體對(duì)其限制作用變得不再明顯,。因此,,若客體分子為芘硼酸,其本身具有較大剛性,,則能夠產(chǎn)生高溫磷光發(fā)射,,顏色為紅色。為了驗(yàn)證一結(jié)論,,作者進(jìn)一步以芘和暈苯為客體,,分別制備出了環(huán)烯烴共聚物基磷光材料,他們分別在378 K下能夠發(fā)出紅色和綠色的磷光,,壽命分別為40 ms和98 ms,。
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https://doi.org/10.1002/adma.202416397