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随樱花而舞,奏响分子的交响乐——《自然·通讯》发表李振团队室温磷光研究新成果
来源: 作者: 更新时间:2018-03-13


武大的樱花闻名于世,游人如织,繁花似锦,蔚为壮观。朵朵樱花,独自成景,众多樱花,汇成花海。材料化学的世界里,单个分子宛如樱花,独立且美丽,众多分子的集合,可以体现有别于单个分子的特种性能。

近日,国际权威期刊 Nature Communications(《自然通讯》)在线发表了武汉大学化学与分子科学学院李振教授课题组在纯有机室温磷光方面的最新研究成果。论文题为The influence of the molecular packing on the room temperature phosphorescence of purely organic luminogens(《分子堆积对于纯有机室温磷光的影响》)。

磷光是一种缓慢发光的光致发光现象,当激发光停止后,发光现象能持续存在。目前,大多数的室温磷光体系都含有贵金属,这将会导致一系列的问题,例如高的成本和潜在的毒性等,而关于纯有机室温磷光分子的报导还很少,特别是那些具有超长寿命的磷光化合物。而导致这一结果的主要原因是对纯有机室温磷光发光机理的了解还不够深入,从而对这类分子的设计缺乏合理的理论指导。

在此次的研究中,李振课题组设计合成了一系列的吩噻嗪衍生物,并通过改变取代基的种类来调节它们的室温磷光性质,实现磷光寿命从88 ms410 ms的显著增长。通过细致的晶体分析,并辅助以理论计算,他们发现增加取代基的吸电子能力能够增强晶体中分子间的π-π堆积作用,从而稳定激发三线态,实现超长室温磷光的发射。更有意思的是,当取代基为三氟甲基时,首次观察到奇特的光诱导室温磷光现象,这是以前从未被报导的。最后,利用化合物CS-F具有超长磷光寿命的特性做了生物体内成像的应用。该研究不仅深入的研究了纯有机室温磷光的内部机理,而且实现了对这类材料的实际应用,极大地促进了这一领域的发展。

依据研究结果,文章中首次提出,分子缘于聚集体现的非单个分子特性,会是一种常见现象,可以定义为“Molecular Uniting Set Identified Characteristic”, 简称MUSIC,可形象表明分子与分子之间的凝聚态相互作用,好比一支支旋律交汇成一部交响乐。

第一署名单位为武汉大学,2015级博士生杨杰为第一作者,新加坡南洋理工大学浦侃裔副教授北京工业大学李建荣教授和中科院北京化学所彭谦副研究员及其课题组成员参与了此项工作,分别在生物成像、晶体解析和理论计算方面开展了共同研究

恰逢樱花待放时,珞珈新春奏起了分子的交响乐!

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-03236-6


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