近日,我校杨朝龙教授课题组在材料、化学领域国际顶级期刊《Journal of the American Chemical Society》上在线发表了题为Large-Area, Flexible, Transparent, and Long-Lived Polymer-Based Phosphorescence Films的研究论文,报道了一系列具有超长磷光寿命的新型发光材料。该论文的第一完成单位为重庆理工大学材料科学与工程学院,材料学院2018级硕士研究生张永锋作为第一作者,杨朝龙教授与合作单位南洋理工大学Zhao Yanli教授为论文的共同通讯作者。这是重庆理工大学首次以第一完成单位在JACS期刊上发表论文。
纯有机室温磷光材料是近些年快速发展起来的一种在激发光源停止后仍能保持长时间持续发光的材料。因为有机室温磷光分子易修饰、发射波长范围广、以及三重态能级可调控等特点,在多色发射、信息传感、生物成像等方面有巨大的应用前景。但是,由于磷光材料本身的跃迁发射机制,大多数有机室温磷光材料的磷光寿命和余辉持续时间较短 。同时,由于使用晶体工程实现的室温磷光材料很难大面积地进行应用,以及在复杂环境条件下应用受限。因此,开发寿命长、亮度高、且可大面积制备的温磷光材料极其重要。
针对目前室温磷光材料存在的以上问题,杨朝龙教授课题组与南洋理工大学Zhao Yanli教授课题组合作,通过对磷光分子的筛选和掺杂体系的设计,并结合抑制磷光体三重态激子的非辐射跃迁策略,开发了3,6-二苯基(9H)咔唑(DPCz)等一系列有机室温磷光掺杂体系。如图二所示,在室温条件下,停止激发后的DPCz薄膜材料不仅其磷光寿命高达2044.86 ms,余辉时间长达20 s,7H-二苯并[c,g]咔唑(DBCz)薄膜的余辉亮度高达158.4 mcd m2,在日光条件下清晰可辩,并且这一系列薄膜具备透明、柔性、可大面积制备的特性。
此工作亮点:(1)开发了系列长寿命、亮度高、且余辉时间超过20秒的聚合物基室温磷光材料;(2)磷光体与聚合物基体之间的共组装效应可以促使单重态、三重态之间能级差最小化;(3)制备方法非常简便,有望结合发光二极管,在大面积柔性透明器件进行应用。
以上研究工作得到了国家自然科学基金、重庆市科技局、重庆市教委、新加坡学术研究基金等项目大力支持,以及材料学院和光功能高分子材料研究团队的大力支持。
Journal of the American Chemistry Society(简称JACS,中文名称:《美国化学会志》)。该杂志是美国化学学会的旗舰期刊,是国际上材料与化学类杂志的顶级刊物; 在中科院公布的SCI杂志分区中属于化学类1区,其2021年最新IF为15.419。
论文刊登在《JACS》官网
DPCz掺杂体系制备的高性能的室温磷光薄膜及大应用
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