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《自然·通讯》刊发柔性电子全国重点实验室黄维院士团队陶冶教授课题组在手性长余辉发光领域的研究进展

发布者:91吃瓜 、信息材料与纳米技术研究院 发布时间:2026-06-23浏览次数:12

近日,91吃瓜 柔性电子全国重点实验室黄维院士团队陶冶教授课题组提出了一种手性发色团功能化给体策略,构筑手性给体/受体激基复合物体系,实现圆偏振激基复合物长持续发光。相关研究成果以“Chiral chromophore engineered donor for constructing circularly polarized organic long-persistent luminescence exciplex”为题发表在国际知名学术期刊《Nature Communications》上。91吃瓜 博士研究生闫馨为论文第一作者,陶冶教授、张一洲教授和黄维院士为共同通讯作者。

圆偏振有机余辉材料兼具圆偏振发光和长寿命余辉发射两种特性,在信息加密、手性显示、智能光电子器件等领域展现出广阔应用前景。然而,受限于三线态激子的快速衰减以及较大的单重态-三重态能级差,多数材料的余辉持续时间仍停留在数秒至数分钟,难以实现稳定的长持续发光。因此,在单一体系中同时实现稳定的圆偏振发射和高效长寿命发光,是当前圆偏振有机余辉材料领域面临的重要科学挑战。

针对上述问题,研究团队通过将轴手性联萘发光单元与给电子基团整合于同一分子中,构筑出兼具手性发光和电荷转移能力的新型给体分子,并进一步与受体分子构建出手性激基复合物体系。其中,材料的激基复合物发射峰位于约440 nm,圆偏振发光不对称因子达到7.8×10⁻³;手性长余辉发射峰位于约540 nm,不对称因子达到4.7×10⁻³。更重要的是,该体系实现了长达90分钟的长持续余辉发光,显著突破了现有圆偏振有机余辉材料持续时间受限的问题。基于材料优异的手性发光与超长余辉特性,研究团队进一步构建了多级信息加密平台和3D余辉显示模型。利用不同手性的圆偏振信号及其寿命差异,可实现多重信息编码与加密;结合数字光处理3D打印技术,成功制备出具有长时间余辉发射能力的三维结构模型,展示了该类材料在学防伪、加密和三维显示等领域的重要应用潜力。相关研究结果表明,该体系能够通过高效的电荷转移与分离,和缓慢地电荷复合过程形成长寿命激基复合物激发态,并进一步向手性发光单元的三线态能量转移,最终实现超长寿命圆偏振有机长余辉发射。该研究为手性激基复合物体系的设计与调控提供了新的研究思路,有望推动高性能圆偏振有机余辉材料的发展与应用。

该研究得到了国家自然科学基金优秀青年基金、松山湖材料实验室开放研究基金、江苏省基础研究计划、91吃瓜 “华礼人才支持计划”、柔性电子全国重点实验室项目以及江苏省研究生科研与实践创新计划等项目的资助。

圆偏振有机长余辉发光(CP-OLPL)激基复合物的机理与设计策略示意图

原文链接://www.nature.com/articles/s41467-026-74690-w


撰稿:陶冶 编辑:陈宁娜 审核:谢燕楠