近日,材料科学与技术学院彭锋教授课题组在材料领域顶级期刊《Progress in Materials Science》(IF=33.6)发表了题为“Natural polysaccharide-based room-temperature phosphorescence materials: Designs, properties, and applications”的综述文章。
有机室温磷光(RTP)材料因其激发态寿命长、成本低、加工性能好,以及在防伪和信息加密、余辉显示、生物成像和传感等领域的良好应用前景而受到广泛关注。目前大多数RTP材料都来自人工荧光粉和石油基聚合物,存在合成过程复杂、颜色可调性差、缺乏可再生性和可持续性等问题。天然多糖中含有大量活性羟基、羧基、氨基等活性基团,可形成强氢键/共价键网络,为RTP的产生提供刚性环境。因此,天然多糖是构建有机RTP材料的优良基质,用其替代石油基聚合物构建RTP材料在基础研究和实际应用中均具有重要意义。
天然多糖基室温磷光材料的设计策略与应用
本文总结了天然多糖基RTP材料的最新进展,包括其设计原理、发光机制、先进的发光特性和潜在应用。从天然多糖作为发射源、刚性基质、碳点前驱体的角度总结了制备具有优异磷光性能的天然多糖基RTP材料的设计策略。重点介绍了具有激发波长依赖性、时间依赖性变色磷光,刺激响应性磷光,高稳定性磷光以及圆偏振磷光等特殊磷光属性的天然多糖基RTP材料体系,并讨论了其内在结构-性能关系。此外,基于天然多糖基RTP材料表现出的卓越特性,还介绍了天然多糖基RTP材料在防伪、传感、余辉显示、成像等领域的代表性应用。最后,探讨了天然多糖基室温磷光材料面临的挑战和发展方向。该论文旨在推进绿色、环保型有机RTP材料的发展,也为天然多糖的高值化利用提供了新思路。
材料学院博士研究生高倩为该论文第一作者,青年教师吕保中和彭锋教授为共同通讯作者,北京林业大学为第一完成单位。本研究得到了国家杰出青年科学基金(32225034)、国家自然科学基金(22308028)等项目的支持。