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貴州大學(xué)趙江 AFM：超長熱激活延遲熒光加有機(jī)磷光型顏色可調(diào)和高溫型有機(jī)長余輝
2024-04-10  來源：高分子科技

  有機(jī)余輝可以由超長熱激活延遲熒光（pTADF）或超長有機(jī)室溫磷光（OURTP）產(chǎn)生，但pTADF加OURTP型有機(jī)余輝的實(shí)現(xiàn)具有挑戰(zhàn)性，尤其是對于顏色可調(diào)的和高溫型有機(jī)余輝。另一方面，聚合物基有機(jī)長余輝材料具有易制備、易加工和適用場景多等優(yōu)異特點(diǎn)，得到了研究人員的廣泛青睞。




  近日，貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院趙江等人提出了一種實(shí)現(xiàn)上述雙模式有機(jī)長余輝的可行策略。在環(huán)境條件下，得到的薄膜會顯示出長達(dá)25 s的光激活余輝。余輝由兩組發(fā)射峰組成，分別在約435和497 nm處，根據(jù)與溫度變化的光致發(fā)光（PL）結(jié)果，分別確定了它們的pTADF、OURTP發(fā)射性質(zhì)。它們在298 K時的最長壽命均>2s，在360 K時的壽命也>0.3s，從而分別實(shí)現(xiàn)了室溫和高溫條件下的綠色和藍(lán)色有機(jī)長余輝。


圖1 具有光激活特性的MRTADF加UORTP雙模式顏色可調(diào)和高溫有機(jī)長余輝。


  實(shí)驗(yàn)和理論研究表明，這種光激活余輝是由于紫外線照射消除了薄膜內(nèi)的O2分子，當(dāng)足夠的三重態(tài)被剛性基質(zhì)PMMA穩(wěn)定后，其一方面可以直接輻射衰減產(chǎn)生OURTP，另一方面可通過反向系間竄越轉(zhuǎn)化為具有較長壽命的單重態(tài)，從而產(chǎn)生pTADF。同時，結(jié)合分子前線軌道、RMSD和較窄發(fā)射光譜，證實(shí)了TADF性質(zhì)具有多共振（MR）性質(zhì)，為開發(fā)新的MR-TADF框架提供了可能。 


圖2 (a)-(c)前線分子軌道、自然軌道和電子密度差分布情況。(d)有機(jī)長余輝的相關(guān)機(jī)理。

  最后，考慮到該發(fā)光體隨溫度變化的顏色可調(diào)余輝和MRTADF特性，作者初步進(jìn)行了在77至358 K范圍內(nèi)的溫度傳感和窄譜電致發(fā)光（EL）研究。該工作可為可調(diào)色高溫有機(jī)余輝和新型MRTADF發(fā)光框架的開發(fā)提供重要參考。


  該論文以“Ultralong MRTADF and Room-Temperature Phosphorescence Enabled Color-Tunable and High-Temperature Dual-Mode Organic Afterglow from Indolo[3,2-b]carbazole”為題發(fā)表在Advanced Functional Materials 上，該研究工作得到了貴州省科技廳和廣東省自然科學(xué)基金的支持，論文的第一作者為貴州大學(xué)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院2021級碩士研究生徐莉花，華南師范大學(xué)碩士研究生魏恒山為共同第一作者。同時，中山大學(xué)趙娟教授及廈門大學(xué)謝國華教授在電致發(fā)光器件表征測試方面提供了大力幫助，華南師范大學(xué)許炳佳研究員在發(fā)光性質(zhì)研究方面給予了鼎立支持。


  原文鏈接：L. Xu, H. Wei, G. Xie, B. Xu, J. Zhao, Ultralong MRTADF and Room-Temperature Phosphorescence Enabled Color-Tunable and High-Temperature Dual-Mode Organic Afterglow from Indolo[3,2-b]carbazole. Adv. Funct. Mater. 2024, 2402428. 

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202402428


  貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院趙江課題組主頁：https://www.x-mol.com/groups/zhaojiang

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