本网讯 近日，材料与化学工程学院硕士研究生刘美娜与毛志伟以共同一作在纳米材料领域权威期刊《Small》（中科院一区期刊，影响因子：13）发表了题为“Activating Ultralong Room-Temperature Phosphorescence of Mono-Ring Arylboronic Acid by Hydrogen Bond for Tunable Afterglow Color and Stimulus Response”的论文。邹文生教授、王亚琴教授与俞汉青院士为论文共同通讯作者。该研究得到了安徽省教育厅高校自然科学研究项目（2023AH050166, 2022AH050239, 2024AH030009）与国家自然科学基金（52370021, 52370001）的资助。港澳宝奥苹果手机为论文第一完成单位和通讯单位。
室温磷光（RTP）在防伪、信息加密和化学传感器方面吸引了重要的研究兴趣。然而，要触发有效的RTP，必须满足关键的内部和外部两大因素。内部因素是芳香氢碳要有重原子如卤素、同位素，或含杂原子和带孤电子原子修饰的实体分子，包括醛或羰基。此外，小的单—三重态能隙（ΔEst）能够增强三重态布居，加速了RTP的触发；外部因素是有效抑制单—三重态间的非辐射弛豫。不同于传统染料的RTP 发射，有机或无机硼的 RTP 发射具有独特性和复杂性。无机硼的异常余辉被认为是由于 B-O 囚禁空间中的弱共轭引起的；芳基硼酸的 RTP随着芳基取代基的增加，n-π*跃迁的贡献逐渐减弱，而π-π*跃迁的贡献不断上升。因此，含硼物质，特别是芳基硼酸类物质已成为长寿命 RTP 领域的研究热点，在丝网印刷、指纹记录和数字编码等领域受到越来越多的关注。
本研究通过点击化学将多种单环芳香烃硼酸（PBA）衍生物掺入聚乙烯醇（PVA）基质中，PBA 与 PVA 羟基之间的多个氢键以及聚合物基质产生的位阻，有效抑制了非辐射弛豫，触发了PBA的RTP。其中， 3-氨基苯基硼酸（3A-PBA）掺杂的PVA薄膜展示了最长的RTP寿命（2.24 s）和高量子产率（11.2%），以及快速灵敏的爆炸蒸汽探测能力；将荧光素(Flu)、罗丹明 6G (R6g)、罗丹明 B (Rb)这三种染料共掺杂到3A-PBA-PVA薄膜中，通过Förster共振能量转移方式观察到了T-S 或 T-S-S的长余辉发射，实现了能量受体的颜色调制和超长寿命。本工作预示着纯有机RTP材料发展的新时代，并为扩大其实际应用与增强性能提供了一个有前途的策略，特别是在环境监测和安全方面。
（文/图：刘美娜，邹文生；一审：李刚；二审：王爱国；三审：丁益）
