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有機(jī)室溫磷光（RTP）材料因發(fā)光壽命較長(zhǎng)，可以避免背景光影響，在顯示成像和信息防偽等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。由于有機(jī)分子單線態(tài)與三線態(tài)之間的系間竄越是一個(gè)理論禁阻過(guò)程，以及三線態(tài)激子容易被氧氣猝滅等因素，因此室溫下的長(zhǎng)壽命磷光較難實(shí)現(xiàn)。為此，研究者們提出了結(jié)晶誘導(dǎo)、聚合反應(yīng)和主客體摻雜等策略來(lái)設(shè)計(jì)并構(gòu)筑RTP體系。其中，主客體摻雜體系可以避免繁瑣的合成步驟，制備方便而得到了廣泛的關(guān)注。特別是小分子主體體系，結(jié)構(gòu)、能級(jí)等參數(shù)調(diào)節(jié)空間寬廣，開(kāi)發(fā)潛力巨大。但是當(dāng)采用有機(jī)小分子作為主體時(shí)，通常需要其保持晶體狀態(tài)來(lái)保護(hù)三線態(tài)激子。而晶體的生長(zhǎng)不但條件苛刻，容易被破壞，而且難以適應(yīng)例如曲面等應(yīng)用場(chǎng)合需求。已報(bào)道的無(wú)定形有機(jī)小分子主體僅有膽甾醇，但是該類體系適用客體種類較少，主要為全氘代分子，并且磷光性能單一缺乏動(dòng)態(tài)變化，因此迫切需要開(kāi)發(fā)無(wú)定形類有機(jī)小分子主體，構(gòu)筑無(wú)定形有機(jī)室溫磷光摻雜體系，拓展多功能的無(wú)定形有機(jī)室溫磷光材料。

近日，中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院的池振國(guó)教授、楊志涌副教授研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)將4-溴-二苯甲酮和二苯基氧膦結(jié)合，設(shè)計(jì)合成了一類新型無(wú)定形有機(jī)小分子主體DPOBP-Br。該主體不但可以形成連續(xù)的透明無(wú)定形薄膜，而且可以作為一臺(tái)“三線態(tài)激子引擎”，激活摻雜在其中熒光客體的RTP。將各種類型的商用有機(jī)熒光分子（包括分子和離子，ACQ和AIE熒光材料，純碳?xì)浞肿雍秃s原子、雜環(huán)分子等）按1%的質(zhì)量比摻雜到主體DPOBP-Br中，通過(guò)簡(jiǎn)單的加熱冷卻即可獲得室溫磷光性能各異的小分子無(wú)定形摻雜薄膜（圖1）。

圖1 無(wú)定形主體、熒光客體的分子結(jié)構(gòu)及主客體摻雜體系示意圖。

    研究發(fā)現(xiàn)摻雜體系中的能量轉(zhuǎn)移過(guò)程及重原子效應(yīng)是其RTP產(chǎn)生的關(guān)鍵因素（圖3）。得益于DPOBP-Br和DPOBP兩個(gè)新型小分子主體強(qiáng)的ISC效率（> 95%），主體高效生成三線態(tài)激子，并通過(guò)能量轉(zhuǎn)移過(guò)程傳遞給熒光客體分子，促使客體分子發(fā)射室溫磷光。研究發(fā)現(xiàn)該無(wú)定形摻雜體系還能實(shí)現(xiàn)發(fā)光顏色的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變，由無(wú)定形體系中基態(tài)氧的消耗與補(bǔ)充所控制，并且具有自恢復(fù)性。利用這類新型摻雜體系獨(dú)特的可逆的動(dòng)態(tài)磷光性能，作者設(shè)計(jì)了同時(shí)具有時(shí)間和空間分辨特性的無(wú)定形防偽涂層。如圖2所示，利用一張由不同組分的帶狀涂層簡(jiǎn)單組合成的8字密碼涂層，可以獲得具有兩個(gè)時(shí)間維度和一個(gè)空間維度的三重防偽材料：只有安裝給定的解密方式，即在規(guī)定的方向照射規(guī)定的時(shí)間并在關(guān)閉光源后規(guī)定的時(shí)間觀察，才能獲取正確的密碼信息。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一種新型的具有時(shí)空分辨的防偽方法，并且由于無(wú)定形體系可以方便地得到連續(xù)薄膜，這種透明防偽涂層還可以涂覆在各種曲面上，具有很好的應(yīng)用前景。

圖2基于無(wú)定形摻雜體系動(dòng)態(tài)室溫磷光的具有時(shí)空分辨的防偽應(yīng)用。

該研究成果不但提出了一個(gè)構(gòu)筑無(wú)定形小分子室溫磷光體系的普適方法，同時(shí)還展示了室溫磷光的時(shí)空分辨多層次防偽加密應(yīng)用，近期發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.上，題目為“Dynamic Ultra-long Room Temperature Phosphorescence Enabled by Amorphous Molecular "Triplet Exciton Pump" for Encryption with Temporospatial Resolution”。中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院博士后鄧皇俊是文章的第一作者，楊志涌副教授和池振國(guó)教授為共同通訊作者。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目，廣東省自然科學(xué)基金杰出青年項(xiàng)目和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目的資助。

全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202317631