華中科技大學朱錦濤團隊在室溫長餘輝發光材料及指紋成像方面取得...

2021-01-13 網易

2019-04-01 10:55:41　來源: 高分子科學前沿

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　　有機長餘輝材料是近幾年發展的一類發光材料。然而，絕大多數有機分子僅僅在聚集態（如晶體）或者需要摻雜在特殊的主體中才能發揮出室溫長餘輝發光，主要原因是分子在聚集態中可以實現分子間的電子耦合，進而通過系間穿越（ISC）敏化三重激發態。為了實現有機分子在無定型狀態下的長餘輝發光，華中科技大學化學與化工學院朱錦濤教授團隊與武漢國家光電研究中心朱澤策博士合作構建了一種存在分子內電子耦合作用的有機小分子（CzDPS）（見圖1）。分子中的咔唑（給體）和二苯碸（受體）單元在空間上靠近，這種給受體在空間上的近距離作用可有效地介導系間穿越，並實現非聚集態的長餘輝發光。研究結果表明，CzDPS不僅在晶態中具有室溫磷光現象，而且在摻雜濃度僅為1wt %的光固化膠中仍然具有長餘輝發光，表明該類材料在塑料和光固化3D列印等領域中有很好的潛在應用。

　　

　　圖1、CzDPS在晶體中的構象及室溫發光現象。

　　在此基礎上，該團隊還探討了該有機長餘輝材料在時間分辨成像中的應用。傳統有機材料的發光壽命一般在納秒到毫秒量級，往往需要複雜而精密的成像設備才能將材料的發光與背景散射光區分開來。而長餘輝材料的發光壽命可達秒級，通過一般的CMOS相機即可檢測到毫秒延遲的長壽命發光。利用CzDPS的長餘輝發光性質，該團隊僅通過在紫外LED燈下照射附著在指紋上的樣品，關掉紫外LED燈後使用手機拍照，即可實現指紋的時間分辨發光成像，有效消除了散射光和基底的自螢光對指紋識別的幹擾（見圖2），為指紋識別鑑定提供了一種新的、簡便方法。

　　

　　圖2、CzDPS用於指紋的時間門控成像。

　　研究結果發表於《Materials Horizons》雜誌上，田迪博士為文章第一作者。

　　全文連結：

　　http://dx.doi.org/10.1039/C9MH00130A

　　來源：高分子科學前沿

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