近日,材料科學與技術學院彭鋒教授課題組在材料領域頂級期刊《Progress in Materials Science》(IF=33.6)發表了題為“Natural polysaccharide-based room-temperature phosphorescence materials: Designs, properties, and applications”的綜述文章。
有機室溫磷光(RTP)材料因其激發態壽命長、成本低、加工性能好,以及在防偽和信息加密、余輝顯示、生物成像和傳感等領域的良好應用前景而受到廣泛關注。目前大多數RTP材料都來自人工熒光粉和石油基聚合物,存在合成過程復雜、顏色可調性差、缺乏可再生性和可持續性等問題。天然多糖中含有大量活性羥基、羧基、氨基等活性基團,可形成強氫鍵/共價鍵網絡,為RTP的產生提供剛性環境。因此,天然多糖是構建有機RTP材料的優良基質,用其替代石油基聚合物構建RTP材料在基礎研究和實際應用中均具有重要意義。

天然多糖基室溫磷光材料的設計策略與應用
本文總結了天然多糖基RTP材料的最新進展,包括其設計原理、發光機制、先進的發光特性和潛在應用。從天然多糖作為發射源、剛性基質、碳點前驅體的角度總結了制備具有優異磷光性能的天然多糖基RTP材料的設計策略。重點介紹了具有激發波長依賴性、時間依賴性變色磷光,刺激響應性磷光,高穩定性磷光以及圓偏振磷光等特殊磷光屬性的天然多糖基RTP材料體系,并討論了其內在結構-性能關系。此外,基于天然多糖基RTP材料表現出的卓越特性,還介紹了天然多糖基RTP材料在防偽、傳感、余輝顯示、成像等領域的代表性應用。最后,探討了天然多糖基室溫磷光材料面臨的挑戰和發展方向。該論文旨在推進綠色、環保型有機RTP材料的發展,也為天然多糖的高值化利用提供了新思路。
材料學院博士研究生高倩為該論文第一作者,青年教師呂保中和彭鋒教授為共同通訊作者,北京林業大學為第一完成單位。本研究得到了國家杰出青年科學基金(32225034)、國家自然科學基金(22308028)等項目的支持。