有机室温磷光（Room temperature phosphorescence，RTP）材料由于价格低廉、合成简便、生物相容性好、柔性以及官能团易修饰等优点，在生物成像、光学记录、信息存储、防伪系统等诸多高新科技领域均有广阔应用前景，成为目前功能材料领域的研究热点之一。但由于有机材料弱的自旋-轨道耦合效应，获得兼具长磷光寿命和高磷光量子产率的高效有机RTP材料仍然是一个挑战。

最近，在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院的支持下，化学所光化学院重点实验室钟羽武课题组通过将氰基取代苯并咪唑衍生物掺杂到尼龙基质中，获得了兼具长发光寿命和高发光效率的纯有机RTP材料（图）。利用尼龙聚合物基质的刚性、掺杂发光分子与基质的氢键相互作用以及主-客体能量转移的协同作用，实现了高效有机RTP薄膜和纤维的制备，磷光寿命为1.5 s，同时磷光量子产率高达48.3%。基于尼龙优异的延展性和有序的分子排列，将此类RTP尼龙制备成一维光纤，可以在毫米距离内同时传输蓝色荧光和绿色余辉光子信号，且不会产生明显的光学衰减，展示了其在有机光子学领域的应用潜力。进一步研究发现，RTP磷光材料在双重信息加密和可重复读写记录方面具有潜在应用价值。

相关研究成果发表在Nat Commun.2024, 15, 4402。博士研究生马点雪为本论文第一作者，钟羽武研究员为通讯作者。

有机室温磷光尼龙材料

光化学院重点实验室

2024年6月3日