基于配位作用組裝的金屬-有機(jī)配合物體系具有來(lái)自于金屬、配體、客體等多中心的光子吸收、能量傳遞、熒光發(fā)射的模式組合與機(jī)制,因而產(chǎn)生了區(qū)別于其他純有機(jī)和無(wú)機(jī)材料的獨(dú)特發(fā)光性能與潛在應(yīng)用。其中,具有白光發(fā)射和光色調(diào)節(jié)性能的單相金屬—有機(jī)配位超分子材料在過(guò)去二十年間獲得了廣泛的關(guān)注,并在照明和顯示、傳感和檢測(cè)、防偽和成像等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生了重要的應(yīng)用前景。
近年來(lái),潘梅教授和蘇成勇教授團(tuán)隊(duì)在金屬-有機(jī)配位超分子發(fā)光材料的機(jī)制與應(yīng)用探索領(lǐng)域開(kāi)展了特色性的研究工作。,實(shí)現(xiàn)了一系列光功能導(dǎo)向金屬-有機(jī)配位超分子材料的合理化模型設(shè)計(jì)與可控合成,探索了新型傳能與發(fā)光、光調(diào)制、光轉(zhuǎn)換的機(jī)理與機(jī)制,建立了獨(dú)特的光學(xué)應(yīng)用器件模型。如利用配位鍵動(dòng)態(tài)活性的后合成剝離策略,可逆轉(zhuǎn)換配位材料空間維度,獲得了具有層間/層內(nèi)熒光調(diào)控開(kāi)關(guān)特性的超薄2D配位發(fā)光材料(Nat. Commun., 2018, 9, 2401);利用ESIPT多能級(jí)配體激發(fā)態(tài)過(guò)程,構(gòu)筑了超快速專一性水分子光響應(yīng)配合物薄膜器件,以及用于F離子、溫度、溶劑等的熒光探針材料(Nat. Commun., 2017, 8, 15985; Chem. Commun., 2018, 54, 6304; Chem. Eur. J., 2018, 24, 10091);利用異質(zhì)同晶配位特性和區(qū)域控制各向異性外延技術(shù),獲得具有異質(zhì)結(jié)超晶格的多稀土MOF單晶,實(shí)現(xiàn)多層次間隔色域可調(diào)發(fā)光,建立了光譜—空間編碼結(jié)合的單晶光學(xué)微器件、雙通道高等級(jí)編碼配合物材料、單金屬單相/多金屬單相配合物白光與混光材料等(Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 14582; Chem. Commun. 2015, 51, 12533; Chem. Eur. J. 2016, 22, 2440; Chem. Commun. 2014, 50, 7702; Inorg. Chem. 2015, 54, 5707; Chem. Mater. 2012, 24, 1954)。
結(jié)合上述研究及國(guó)內(nèi)外同行其他成果,潘梅教授和蘇成勇教授等總結(jié)了過(guò)去20年來(lái)單相白光/調(diào)光超分子配合物研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展;分析和總結(jié)了該類材料體系中白光發(fā)射與光色調(diào)節(jié)的機(jī)理與機(jī)制;總結(jié)了材料構(gòu)建的基本策略;比較分析了單/同核金屬配合物、異核金屬配合物、客體包合配合物等三種類型的單相白光配位超分子材料的典型范例。同時(shí),他們還分析探討了該領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展前景與挑戰(zhàn)。相關(guān)研究成果以“Single-Phase White-Light-Emitting and Photoluminescent Color-Tuning Coordination Assemblies”為題發(fā)表在Chem. Rev.上(Chem. Rev., 2018, 118, 8889−8935)。
超分子配合物中紅綠藍(lán)三色中心發(fā)光產(chǎn)生單組分白光
該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省珠江人才計(jì)劃本土創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)基金、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目、高校科研業(yè)務(wù)費(fèi)、生物無(wú)機(jī)與合成化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、Lehn功能材料研究所的大力支持。
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