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北化大邓建平教授团队: 具有高发光不对称因子和聚集诱导发光性质的圆偏振发光材料
2020-09-08  来源:高分子科技

  具有圆偏振发光(CPL)性质的光学材料在3D显示、信息加密与存储、不对称光催化合成、光学识别传感器等领域展现出重要的应用前景,近年来成为手性发光材料领域新的研究热点。发光不对称因子是衡量圆偏振发光材料性能的关键指标,其大小直接决定了圆偏振发光材料的实际应用前景。因此,如何实现高发光不对称因子是圆偏振发光材料领域的关键性问题。


  北京化工大学邓建平教授团队在国家自然科学基金委的支持下,围绕手性螺旋聚合物基的圆偏振发光材料开展了相关研究,在高发光不对称因子CPL材料方面取得了系列进展(ACS Nano 2020, 14, 3208; Adv. Optical Mater. 2020, 2000858; J. Mater. Chem. C 2020, 8, 1459; Macromolecules 2019, 52, 376; Macromolecules 2018, 51, 7104)。近日,该团队在前期研究工作的基础上,将具有聚集诱导发光(AIE)性质的四苯乙烯(TPE)功能团引入到手性聚炔侧链,成功实现了兼具高不对称发光因子和聚集诱导发光性质的圆偏振发光材料的构筑。


  在该工作中,作者首先设计合成了含TPE官能团的非手性取代炔单体,随后与手性炔单体共聚制备得到了手性荧光螺旋取代聚炔。TPE基团的引入赋予了聚合物典型了AIE性能。此外,作者发现合成的手性聚合物在溶液状态下没有表现出CPL性能,但在薄膜状态下表现出强烈的CPL信号,且发光不对称因子高达±3.6×10?2。基于这一现象及相关实验结果,作者提出了“圆二色-荧光波长匹配规则”构筑CPL材料的新设计理念。该工作为构筑具有高不对称因子与高固态发光效率的CPL材料提供了新思路。



  相关论文以“Aggregation-Induced Emission-Active Chiral Helical Polymers Show Strong Circularly Polarized Luminescence in Thin Films”为题, 在线发表在Macromolecules (DOI: 10.1021/acs.macromol.0c00638)上。论文第一作者为北京化工大学硕士生陆娜,通讯作者为邓建平教授赵彪博士。该工作得到国家自然科学基金(51973011, 21774009)、中国博士后基金(2019TQ0022)和中央高校基本科研业务费(XK1802-2)的资助。


  原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.macromol.0c00638

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