近日，南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室黄维院士团队陶冶和陈润锋教授在手性有机长余辉领域取得新进展，提出了一种通过共价自限域手性发色团来获得蓝色手性长余辉的简单方法，设计出具有超长寿命、高发光不对称因子的蓝色手性有机长余辉聚合物。将蓝色手性余辉聚合物作为主体与荧光客体共混，利用余辉和手性协同能量传递策略，成功地实现了全彩手性余辉发射体系的构建，并探索了该类材料在信息加密、立体显示等领域的应用。4月9日，相关成果以“Enabling robust blue circularly polarized organic afterglow through self-confining isolated chiral chromophore”为题发表在Nature Communications（《自然•通讯》）上。材料科学与工程学院陶冶教授、陈润锋教授和黄维院士为共同通讯作者，硕士生曾明鉴为论文第一作者，本科生王伟光为论文第二作者，南京大学的王乐勇教授在圆二色光谱测试方面给予了大力支持。
手性有机长余辉因其特殊的光物理性质在各个领域都有广阔的应用前景而备受关注。研究者们通过晶体工程、主客体掺杂、聚合等方法在调节手性长余辉材料寿命和发光颜色等方面取得了一定的突破。但是，受限于难以同时获得高的三重态能级、低的非辐射跃迁速率和有效手性的手性发光，开发具有超长寿命和有效手性的蓝色手性长余辉材料仍然是一项艰巨的挑战。
针对这一问题，黄维院士、陈润锋教授和陶冶教授带领的团队提出了一种简单高效的策略：将孤立的手性发色团引入刚性聚合物基质中并进行自限域，充分抑制非辐射跃迁过程，设计出了蓝色手性长余辉聚合物，该聚合物的寿命可达3.0 s，最大发光不对称因子|glum|值为1.02×10-2。通过进一步的研究，在余辉和手性协同能量传递的作用下，通过掺杂商业化水溶性荧光材料，实现了具有颜色可调性的全彩手性长余辉聚合物。这一结果不仅为开发蓝色手性长余辉材料提供了一种可行的途径，而且也说明了余辉和手性协同能量传递策略构建全彩手性发光材料的可行性。
该项研究成果同时得到了柔性电子国家基础科学中心、国家优秀青年基金、江苏省特聘教授计划、有机电子与信息显示国家重点实验室主任基金，松山湖材料实验室开放课题及南京邮电大学“华礼人才”支持计划等项目的支持。
图：（a）蓝光和全彩手性长余辉发光聚合物构筑策略；（b）全彩手性发光光谱及（c）长余辉照片
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-47240-5
（撰稿：陶冶 编辑：陈宁娜 审核：凌海峰）