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李振团队研究成果填补力致发光研究空白

《德国应用化学》连续报道李振课题组研究成果

时间:2017年11月10日 发布者: 来源:化学与分子科学学院 查看次数:203

新闻网讯(通讯员方曼曼)化学领域顶级期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition,影响因子11.994)发表李振团队最新研究成果。这是该杂志第二次报道李振团队在力致发光领域的研究成果。

论文题为《基于纯有机室温磷光分子的力致发光激发态研究》(Elucidating the Excited State of Mechanoluminescence in Organic Luminogens with Room-Temperature Phosphorescence),博士生杨杰为第一作者,李振为通讯作者。

力致发光现象是一种重要而独具魅力的发光方式,是指固体材料受到研磨、摩擦或者振动等外力作用时以光的形式对外释放能量。这一现象由来很久,最早的报道来自弗朗西斯·培根于1605年发表的《学术的进展》(Advancement of learning)。长久以来,力致发光现象受到科学界的广泛关注,然而在以往的尝试中,π-π堆积效应导致的聚集诱导猝灭严重限制了对力致发光过程的研究。

2015年,科学家首次将聚集诱导发光(AIE)与力致发光相结合,为这一领域注入了全新活力。不过,大多数报导局限于力致荧光材料,力致磷光材料鲜有提及。2016年,李振课题组首次发现在室温下具有AIE效应的力致磷光材料DPP-BO,为证明激发三线态存在于力致发光进程中提供了有利证据(Angew. Chem.-Int. Ed. 2017, 56, 880-884)。遗憾的是,分子DPP-BO在光致发光过程中没有观察到室温磷光现象,只有在低温(77K)下才能看到长寿命的磷光,这为研究力致发光的激发态进程增加了阻碍。

近来,该团队在研究中发现一类具有室温磷光的力致发光材料(CzS-CH3 和CzS-C2H5), 有效弥补以前的研究缺憾。通过晶体堆积分析,并辅助理论计算,发现分子二聚体在光致发光和力致发光过程中扮演了重要角色——在光致发光过程中,分子二聚体的形成有利于分子间电荷转移,从而促进激发单线态到三线态的系间窜越,导致室温磷光;而在力致发光过程中,分子二聚体在机械力的作用下会发生破裂,从而会限制系间窜越,导致力致发光光谱更加接近于研磨态的光致发光光谱(包括强的荧光部分和弱的磷光部分)。

研究中,他们创新性引入成熟的光致发光理论为研究模板,对力致发光的激发态进程进行充分解析,极大填补这一领域空白,并为后续该领域的研究提供新思路。

 

>>>论文链接:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201708119/full

(编辑:肖珊)

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