近日，材料學(xué)院彭鋒教授課題組在3D打印室溫磷光材料研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展，研究論文以“3D Printed Room Temperature Phosphorescence Materials Enabled by Edible Natural Konjac Glucomannan”為題發(fā)表于材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Advanced Materials》（IF="29.4）。
圖：基于可食用天然產(chǎn)物魔芋葡甘露聚糖制備可3D打印室溫磷光材料
有機(jī)室溫磷光材料在生物成像、防偽、信息加密和光電顯示等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，目前報(bào)道的有機(jī)室溫磷光材料主要為粉末或薄膜結(jié)構(gòu)，缺乏立體加工塑形能力，嚴(yán)重阻礙其實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)以上挑戰(zhàn)，材料學(xué)院彭鋒課題組創(chuàng)造性地利用具有優(yōu)異流變性質(zhì)的可食用天然魔芋多糖制備3D打印有機(jī)室溫磷光材料，在水中通過(guò)硼-氧共價(jià)鍵合在魔芋葡甘露聚糖鏈上錨定不同共軛程度的芳基硼酸發(fā)色團(tuán)，制得3D打印室溫磷光油墨。
基于直接墨水書(shū)寫(xiě)的3D打印方式構(gòu)建了具有高保真度、高機(jī)械強(qiáng)度、余輝顏色可調(diào)的全色3D室溫磷光材料，其最長(zhǎng)具有2.14s的超長(zhǎng)壽命，超過(guò)20s的余輝持續(xù)時(shí)間。由于水可以破壞魔芋葡甘露聚糖的氫鍵進(jìn)而淬滅磷光，3D打印室溫磷光材料還展現(xiàn)出獨(dú)特的水/熱刺激響應(yīng)特性，可應(yīng)用于3D防偽和3D磷光藝術(shù)品等領(lǐng)域。此外，可將3D打印的魔芋葡甘露聚糖室溫磷光材料溶于水進(jìn)行可循環(huán)的3D打印，實(shí)現(xiàn)回收再利用。該工作為綠色環(huán)保的3D可塑形有機(jī)室溫磷光材料的制備提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，將有機(jī)室溫磷光材料的研究擴(kuò)展到了新的維度。
材料學(xué)院博士研究生吳萍為該論文第一作者，青年教師呂保中和彭鋒教授為共同通訊作者，北京林業(yè)大學(xué)林木生物質(zhì)化學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為第一完成單位。本研究得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金（32225034）、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（QNTD202302）、國(guó)家自然科學(xué)基金（22308028）等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202402666
