聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料與納米晶復(fù)合體系動力學(xué)新進(jìn)展

近期，中科院大連化物所吳凱豐研究員團(tuán)隊(duì)將聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子(AIEgen)嫁接到納米晶表面，并研究了這一復(fù)合體系的激發(fā)態(tài)動力學(xué)，發(fā)現(xiàn)這一復(fù)合體系中AIEgen的非輻射分子內(nèi)運(yùn)動可以得到有效抑制，這一普適性現(xiàn)象可用于構(gòu)建各類多功能發(fā)光材料。相關(guān)工作發(fā)表于《物理化學(xué)快報》(Journal of Physical Chemistry Letters)上。

傳統(tǒng)的染料分子由于芳香環(huán)的π-π堆積通常表現(xiàn)出聚集誘導(dǎo)猝滅現(xiàn)象(ACQ)，阻礙了這些染料分子在不良溶劑和固體發(fā)光器件中的廣泛應(yīng)用。AIEgen則剛好相反：在良溶劑中，各種分子內(nèi)運(yùn)動可耗散激發(fā)態(tài)能量，導(dǎo)致發(fā)光效率極低；在不良溶劑或者固態(tài)薄膜中，分子的團(tuán)聚有效抑制了上述非輻射分子內(nèi)運(yùn)動，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的發(fā)光行為。

研究團(tuán)隊(duì)提出，將AIEgen嫁接到膠態(tài)納米晶表面，由于納米晶配體層的空間位阻效應(yīng)，非輻射分子內(nèi)運(yùn)動亦可得到有效抑制，AIEgen可表現(xiàn)出有效的發(fā)光。研究人員采用羧基修飾的四苯乙烯(TPE)作為模型AIEgen，發(fā)現(xiàn)TPE嫁接到ZnS納米晶表現(xiàn)后熒光效率得到了近兩個數(shù)量級的提升；超快動力學(xué)研究表明TPE的各種非輻射分子內(nèi)扭轉(zhuǎn)速率也被減慢近百倍，有效解釋了上述發(fā)光增強(qiáng)現(xiàn)象。

研究現(xiàn)象提供了基于納米晶/AIEgen構(gòu)建多功能復(fù)合材料的廣泛思路。例如，將TPE嫁接于Mn2+摻雜的ZnS納米晶，使得TPE的藍(lán)綠色發(fā)光與Mn2+的黃紅色發(fā)光相結(jié)合，構(gòu)建了一種接近完美白光發(fā)光體的發(fā)光材料。

該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等資助。

(信息來源：科學(xué)網(wǎng))