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我院在多刺激响应方酸菁二联体的气致变色发光方面的研究取得进展

发布日期:2023年03月22日 14:46    作者:     来源:     点击:

   具有可控发光的多刺激响应有机材料(SOMs)可以应用在荧光传感、数据加密、数据存储、显示面板和防伪等领域而备受关注。SOMs的光物理性质与其组成分子间的相互作用有密切联系,可通过外界刺激(如有机蒸汽、压力和加热等)进行调控。对溶剂蒸汽熏蒸有颜色(或发光)响应的性质称为气致变色(发光),它可作为便携气体传感器应用在诊断、安检和毒气检测等领域,可作为智能墨水应用与防伪和数据加密等领域。一般情况下,一种溶剂蒸汽只能诱导一种变色,一种溶剂诱导两种变色的报道很少,且目前还没有人研究溶剂蒸汽浓度对有机气致变色材料发光的影响。

蒋绪川课题组最近设计合成了一种新型的方酸菁二联体(SQ-d),它是由两个刚性的方酸菁片段与一个柔性的桥连链构成。SQ-d具有多晶型发光和多刺激响应性,且刺激响应性完全可逆。有意思的是SQ-d的无定形态薄膜(O1)荧光很微弱,当把它放到饱和氯仿蒸汽中时,它会转变成具有强黄色荧光的晶相(Y),当把它放到低浓度的氯仿蒸汽时,它会转变成具有强绿色荧光的晶相(G1)。深入研究发现其两种荧光增强现象均可归因于结晶诱导的荧光增强现象。G1相中不含有氯仿分子,SQ-d分子成交叉式堆积,分子间作用力较弱,发强绿色荧光;而O1中含有大量氯仿分子,SQ-d分子与氯仿分子的比例为14,通过其发光光谱分析和理论计算,推测其堆积结构可能为H-π-π堆积,发强黄色荧光。最后,我们利用这种不同浓度下发生不同相变的性质,设计了两种应用模型,分别为数据加密和蒸汽传感器。这种不同蒸汽浓度导致的不同相变现象拓宽了气致变色的机理类型,可用于探索更多新的应用。相关工作“Multistimuli-Responsive Squaraine Dyad Exhibiting ConcentrationControlled Vapochromic Luminescence”作为全文发表在ACS Appl. Mater. Interfacesdoihttps://doi.org/10.1021/acsami.2c00468)期刊上。

文章第一作者和通讯作者为杨帅军副教授,蒋绪川教授为共同通讯作者。


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