郑州大学臧双全教授团队AM:对映体金属有机框架诱导的圆偏振发光

科技工作者之家 2020-09-13

来源:X一MOL资讯

具有圆偏振发光(CPL)的手性材料在三维光学显示、加密、手性光电器件和圆偏振发光开关等领域具有广阔的应用前景,成为了近年来研究的热点。然而,手性有机发光团不仅合成复杂,而且其发光不对称因子对于实际应用来说太小,一般为10-3甚至更小。如何利用普遍存在的非手性的聚集诱导猝灭有机染料来实现颜色可调节的晶态圆偏振发光材料目前仍然是一个很大的挑战。除此之外,具有左右手性和高光致发光量子产率的白色CPL材料备受重视,但鲜有报道。而金属-有机框架的主-客体化学衍生出许多新的功能使其成为可能。

近日,郑州大学化学学院、绿色催化研究中心臧双全教授晶态分子功能材料创新团队使用一对具有螺旋孔道的对映体MOF(主体)封装不同的非手性荧光染料(客体)制备出了可定制的圆偏振发光晶态复合材料(L/D-CMOF⸧fluorophore),并且通过调节不同荧光染料的比例,制备出了高量子产率(≈30%)的白色圆偏振发光材料。其中,非手性有机荧光团被限制在对映体L/D-CMOF的纳米尺寸的螺旋通道中,有效地克服了聚集诱导猝灭效应,同时通过氢键附着在螺旋通道内表面,继承了孔道螺旋性,导致其在螺旋通道中倾向于螺旋排列从而产生手性,并且通过理论计算证明。除此之外,该系列L/D-CMOF基-复合材料的发光不对称因子与主-客体相互作用能的变化趋势一致,使发光不对称因子最大增大到±0.0115。综合文中分析,L/D-CMOF与染料的旋向有序极化、主体和客体之间的强相互作用、有机染料的螺旋排列、供体-受体之间较短的能量转移距离等因素共同放大了发光不对称因子,该研究成果提出了以非手性有机分子创造分子手性的一般方法,为实现手性材料制备的通用化开辟了新的途径。

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图1 对映体CMOF的螺旋孔道示意图以及诱导荧光染料分子产生圆偏振光的示意图。
该研究成果最近发表在Adv. Mater.。郑州大学为第一单位,郑州大学化学学院、绿色催化研究中心博士研究生张冲和南京大学化学化工学院的博士研究生晏志平为文章共同第一作者,南京大学化学化工学院郑佑轩教授、郑州大学化学学院牛云垠教授和臧双全教授为共同通讯作者。
该研究工作得到了国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金面上项目、河南省教育厅创新团队项目、河南省科技创新人才项目及郑州大学专项基金的资助。

来源:X-molNews X一MOL资讯

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染料 手性 螺旋

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