圆偏振发光材料在三维显示、光信息加密和手性光电子器件等领域具有重要应用前景。晶体中有序的分子排列为调控手性光学性质提供了重要基础，但受限于晶体结构的相对稳定，如何通过晶体结构的可逆重构实现圆偏振发光旋向的动态调控，仍然是该领域面临的重要科学挑战。

化学研究所光化学实验室姚建年课题组闫永丽研究员近年来致力于手性光学材料及其光子功能研究。前期工作中，研究人员通过调控结晶过程中的超饱和度演化，实现了有机离子型发光材料层级手性结构的可控组装（PNAS, 2026, 123(25), e2535931123）。

近期，研究人员和合作者基于同一发光体系，通过调控结晶过程获得了具有可逆水响应特性的手性晶体，实现了水介导的可逆晶相转变及圆偏振发光性质的可逆调控。研究发现，结晶水的脱除与重新引入能够驱动晶体在两种不同晶相之间发生可逆转变，同时伴随着发光颜色在黄色与红色之间切换，以及圆偏振发光旋向的反转。单晶结构解析和理论计算表明，结晶水通过参与氢键网络的构筑与重组，驱动晶体内部的超分子螺旋结构及分子堆积方式发生变化，进而改变电子跃迁，实现圆偏振发光旋向的反转。进一步利用这一可逆响应特性，实现了发光颜色与圆偏振发光旋向的空间选择性调控，展示了其在多维光信息编码方面的应用潜力。

该研究揭示了结晶水介导的晶体结构重构与手性光学响应之间的内在关联，表明通过调控晶体内部的非共价相互作用，可以在不改变分子化学结构的前提下，实现多种光学性质的协同可逆切换，为发展动态响应型手性发光材料及可重构光子功能器件提供了新的研究思路。

相关研究成果以“Water-Mediated Reversible Crystalline Phase Transformation Enables Color Switching and Circularly Polarized Luminescence Handedness Inversion”为题，发表于Angew. Chem. Int. Ed.（DOI: 10.1002/anie.8313043）。博士生王琼和中国科学院大学博士后杨俊芳为论文第一作者，闫永丽研究员和彭谦教授为通讯作者，姚建年院士参与指导了该项研究。

水合/脱水驱动的可逆晶相转变实现发光颜色与圆偏振发光旋向的协同调控

光化学实验室 

2026年10月12日