南京邮电大学黄维院士和陈润锋教授课题组：动态共振有机长余辉材料

【前言】

长余辉发光是一种独特的物理现象，是指在撤去激发条件后仍然能够持续发光一段时间（寿命大于0.1 s）。这种现象一般存在于无机材料中，例如古代的夜明珠。有机长余辉材料由于较弱的自旋轨道耦合，较低的系间窜越速率和较快的非辐射跃迁，严重的降低了有机长余辉材料的发光寿命和效率。

【成果简介】

南京邮电大学的黄维院士和陈润锋教授课题组（共同通讯）继2015年首次报道有机长余辉材料（Nat. Mater.2015,14, 685）之后，利用共振结构独特的动态自适应性，有效地调整自身结构，从而实现对材料的基态、激发态能级以及跃迁成份的调控，开发了两种具有N-P=O/N-P=S结构的新型长余辉材料。通过理论计算研究表明，与具有N-P结构的分子相比，基于N-P=O/N-P=S共振结构的分子具有可调节的单线态—三线态能级，可有效地减小实时的单线态—三线态能级差（Real-time ΔE_ST）以及动态可调的跃迁成份，因此具有更多的系间窜越通道以及显著增强的自选轨道耦合效应，可有效地促进系间窜越（Intersystem Crossing, ISC）的发生，从而获得高的三线态激子浓度。其次，利用分子中引入的相对平面的共轭结构，构筑有效的H聚集（H-aggregates），稳定高度活泼的三线态激子，继而实现高的余辉发光效率以及长的发光寿命。开发的余辉材料最长寿命为0.67 s，系间窜越速率高达10⁷s^-1，发光效率为4.0%，这一结果突破了余辉材料寿命和效率不能同时提高的矛盾问题。这一成果近期发表在Advanced Materials (10.1002/adma.201803856)上，并被选为当期的内封面，文章的第一作者是南京邮电大学博士毕业生陶冶。

【图文导读】

更为重要的是，本研究利用新开发的有机长余辉材料，利用多级防伪技术，构筑了一种新型的时间以及颜色分辨的多级二维码，实现了不同信息之间的动态转变，有助于构筑新型的防伪技术以及应用，具有重要的应用潜力。

【小结】

有机光电功能材料性质的动态调控一直是有机光电功能材料领域的一大难题。有鉴于此，该课题组长期致力于动态自调节有机光电功能材料的研究工作，开发了多种具有共振结构的动态自调节有机光电材料（Angew. Chem. Int. Ed.2013,52, 10491）；通过调整共振结构，成功地实现了动态自调节能力的优化（J. Am. Chem. Soc.2016,138, 9655），获得了多个综合性能优异的蓝色磷光器件（Adv. Mater.2015,27, 6939）。这类基于共振结构的光电功能材料，成功地赋予了有机光电功能材料的动态自调节性质，推动有机电子学研究从静态到动态的过渡，为有机光电功能材料的动态化调控提供了一条新的思路和技术途径。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201803856

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