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2020年11月19日

澳门网站大全平台网址在手性液晶体系上转换圆偏振紫外发光的手性光聚合应用取得重要研究进展

发布单位:  环境与化学工程学院 赵新美

【资讯中心讯】近日,澳门网站大全平台网址环境与化学工程学院焦体峰教授课题组与国家纳米科学中心段鹏飞研究员团队合作,在Nature Communications上发表题为“Sequentially Amplified Circularly Polarized Ultraviolet Luminescence for Enantioselective Photopolymerization”的研究论文(论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-020-19479-1)。首次构筑了一个基于三重态-三重态湮灭上转换和手性向列相液晶的发光体系,实现了对圆偏振发光的逐级放大过程。

图1:逐级放大圆偏振光的过程

具有圆偏振发光(CPL)特性的光学材料由于在各个领域的巨大潜力而获得了广泛的关注。而具有较高发光不对称因子(glum)的CPL材料是实现有效应用的关键,然而目前大多数报道的光学材料所得到的发光不对称因子(glum)普遍较低,而且圆偏振发光区域都位于可见光区,相对较低的能量限制了其有效应用。因此,开发出具有高glum值的圆偏振紫外发光(CPUVL)材料,并进一步扩展其应用是非常必要的。

澳门网站大全平台网址和国家纳米科学中心合作提出了增强圆偏振发光glum值的新思路,通过将面手性的荧光分子作为受体,热活化延迟荧光分子作为敏化剂,将二者均匀分散到向列相液晶中。构筑了一个基于三重态-三重态湮灭上转换(TTA-UC)和手性向列相液晶的发光体系,实现了对圆偏振发光的逐级放大过程,最终得到了发光不对称因子glum约为0.2的体系,并且可以实现由可见光到紫外光的上转换圆偏振紫外发光(图1)。从手性向列相液晶产生的具有很高glum值的圆偏振紫外光已成功应用于联乙炔的聚合反应中,得到光学活性高度可控且稳定的手性聚联乙炔(图2)。该研究工作不仅将为基于TTA-UC产生的圆偏振紫外光进行手性聚合提供概念验证,而且还将为进一步开发CPL材料的功能性应用铺平道路。

图2:上转换圆偏振紫外光调控的对映选择性光聚合

(以上照片由环境与化学工程学院提供)

澳门网站大全平台网址为论文第一单位,焦体峰教授课题组博士生韩冬雪为论文的第一编辑。该工作得到国家基金委和科技部的大力支撑。(编辑 蔡巧怡)

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-020-19479-1

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