ACS AMI：具有商業化前景的基于四苯乙烯的高效、多色發光有機鹽

鋼鐵俠 3周前 (07-06) 1417瀏覽

英文原題：Highly Efficient Multicolor-Emitting Tetraphenylethylene-Based Organic Salts with Commercialization Prospects

通訊作者：王維，南開大學；顏雨坤，中國科學院金屬研究所；明江波，運城學院

作者：Huifen Hu, Dong Zeng, Jiang-Bo Ming, Yukun Yan, Wei Wang

背景介紹：

眾所周知，TPE在固態下發出藍綠色光，量子產率約為20%。因此，提高量子產率并調控TPE基熒光材料的發光顏色一直是一項挑戰。到目前為止，通過對TPE為核心的苯環進行各種基團官能化，已合成了許多不同分子結構的TPE衍生物。一些包含芳香基團的TPE衍生物不僅表現出紅移發射，其量子產率甚至超過85%。通過連接的官能團，可以進一步構建TPE基熒光材料，如與金屬離子或團簇、氫鍵有機框架（HOFs）、金屬有機循環/籠、鹵素鍵網絡等配位的超分子材料。基于這些發現不難歸納出：(i)含大型芳香基團的TPE衍生物可能以高量子產率表現出紅移發射；(ii)通過強相互作用形成的TPE衍生物聚集體可能具有高量子產率。目前的挑戰是開發高效且低成本的合成方法，實現TPE基熒光材料的商業化。受此啟發，南開大學王維教授提出了一種簡單有效的方法，利用市售化合物制備高發光性的TPE基熒光材料。

文章亮點：

2024年7月2日，南開大學王維教授課題組在ACS Applied Materials&Interfaces期刊上發表了一篇題為“Highly Efficient Multicolor-Emitting Tetraphenylethylene-Based Organic Salts with Commercialization Prospects”的研究成果。南開大學博士研究生胡慧芬為文章第一作者，南開大學王維教授，中國科學院金屬研究所顏雨坤研究員和運城學院明江波高級工程師共為通訊作者。此研究得到了國家自然科學基金的資助。

該成果報道了一種簡單高效的策略，通過將四吡啶基四苯乙烯(T4Py-TPE⁴⁺)這一陽離子發光體與七種陰離子芳香磺酸鹽配體結合(圖1)，構建發光有機鹽。當將陽離子發光體與陰離子配體的水溶液混合時，它們在幾秒到幾分鐘內迅速聚集成有機鹽，以T4Py-TPE?TPADS和T4Py-TPE?1,5-NDS₂鹽的復合過程為例(圖2)，可以觀察到明顯的熒光增強。這些有機鹽的量子產率高達90%以上，此過程伴隨著發光效率從約58%增加到幾乎100%，并且能夠調節發光顏色在511到586 nm之間(圖3)。這些改進主要歸因于陽離子與陰離子之間的強靜電吸引力，導致T4Py-TPE⁴⁺發光體形成具有不同共軛長度的剛性疏水網絡。由于這些化合物是市售的，這一方法為制造新型發光材料用于設備制造和研究提供了可能性。