AFM:水相長壽命有機室溫磷光納米晶組裝體

有機室溫磷光（RTP）由於分子結構多樣、發光壽命長、毒性低等特點在光電、傳感及生物等領域具有廣闊的應用前景。然而，有機化合物激發單重態系間竄越到三重態以及三重態輻射躍遷回到基態（磷光）的過程自旋禁阻，因此室溫下很難觀察到有機化合物的磷光。近年研究表明，通過分子設計有效促進旋軌偶合，抑制非輻射失活，可在聚合物、晶體等剛性介質中觀測到有機化合物的室溫磷光，但水相有機室溫磷光體系亟待開發。

中科院理化所吳驪珠院士團隊致力於開發水相有機室溫磷光材料。在前期工作的基礎上（J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5045；Sci. China Chem. 2019, 62, 1194），研究成員近日通過膠束輔助組裝的策略，製備了基於給-受體類分子的納米晶組裝體，實現了水相中可見光激發的長壽命有機室溫磷光。值得注意的是，同樣的分子在剛性大塊晶體中觀察不到有機室溫磷光，而以熱致延遲螢光為主。通過系統的光譜研究、晶結構分析以及理論計算，團隊成員揭示了分子間相互作用，重原子效應以及分子的堆積方式決定了水相納米晶組裝體中長壽命室溫磷光以及固態晶體中的熱致延遲螢光特性。這一研究表明精巧的組裝策略是實現水相有機室溫磷光的有效手段，分子堆積方式的差別可引起納米晶組裝體與大塊晶體發光行為不同，為進一步探索純有機室溫磷光的內在發生機制以及新型水相有機室溫磷光材料提供新的視角和平臺。

相關研究成果以「Pure Organic Room Temperature Phosphorescence from Unique Micelle-Assisted Assembly of Nanocrystals in Water」為題發表於近期的Advanced Functional Materials（DOI:10.1002/adfm.201907282）。該論文的第一作者是理化所碩士生汪曉芳，通訊作者是理化所陳玉哲副研究員和吳驪珠院士。

理化所肖紅豔副研究員在理論計算方面提供了大力支持。相關工作得到科技部，國家自然科學基金委和中國科學院先導計劃資助。