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北化顧星桂&唐本忠院士Angew:聚集微環境誘導可調白光發射的核-殼熒光聚合物粒子

通訊作者:顧星桂

通訊單位:北京化工大學

基于聚集微環境敏感聚集誘導發光(AIE)F?rster共振能量轉移(FRET)的白光發射聚合物(WLEP)引起了照明和光電器件的極大興趣。

在此,北京化工大學顧星桂教授和唐本忠院士合作開發了一種在核-殼工程下,通過兩種發光互補的AIEgen逐步自穩定沉淀聚合來構建白光發射可調諧核-殼結構的熒光聚合物粒子(CS-FPPs)的新策略。通過改變聚合物膨脹和收縮下的聚集微環境來調節CS-FPPsAIE特性和FRET過程,促進其可調白光發射。相關工作以“Core-Shell Fluorescent Polymeric Particles with Tunable White Light Emission Based on Aggregation Microenvironment Manipulation”為題發表在Angewandte Chemie International Edition上。
 

1. (a)CS-FPPs通過逐步2SP聚合制備策略的示意圖。CS-FPPs(b)365 nm紫外光下的TEM圖像和熒光照片、在IAAC溶液中(c)PL光譜和(d)CIE 1931色度圖(殼形成時間00.51246小時)。激發波長為365 nm


這種CS-FPPs是通過逐步2SP聚合獲得的,并且通過CS-FPPs中的核-殼工程在空間上隔離它們,有效抑制了兩個可傳遞能量的AIEgensFRET

 
在聚合物在不同溶劑中膨脹和收縮過程中,可以通過改變AIEgens的聚集微環境來靈敏地控制CS-FPPsAIEFRET,從而調節白光發射。
 
得益于可調諧的白光發射,這種調諧可以在固態下快速實現,使CS-FPPs在防偽方面的應用得到了很好的證明,同時CS-FPPs具有相當大的抑菌性。

該研究充分說明了聚集微環境對發光體發射的重要性,極大地推動了高技術領域發光可調節WLEP的發展。
 

2. WL-CS-FPPs(a)EA/IAAC(b)Hex/IAAC的混合溶液中的PL光譜和熒光照片,其中EAHex分數(fEAfHexvol%)為0102030405060708090%。激發波長為365 nm(c)EA/IAACHex/IAAC混合溶液中WL-CS-FPPsCIE 1931色度圖,EAHex分數不同。在(d)EA/IAAC(e)Hex/IAAC的混合溶液中,CS-FPPTPE-VBC-B供體在480 nm的平均壽命。激發波長為377 nm(f)來自不同fEAfHex溶液的WL-CS-FPPsSEM圖像,以及WL-CS-FPPs在膨脹和收縮過程中的形態變化示意圖。

3. EA熏蒸和干燥下,TPE-VBC-B供體對來自IAACWL-CS-FPPs粉末的(a)PL光譜和熒光照片以及(b)480 nm下的時間分辨PL。激發波長為(a)365(b)377 nm(c)WL-CS-FPPsEA熏蒸和干燥后的機理和TEM圖像。(d)在日光和365 nm紫外光下基于WL-CS-FPPs的數據加密和解密。


參考文獻:

Guan Wang, Hao Yu, Liming Yang, Zhentao He, Liangyu Zhou, Jiangman Sun, Xinggui Gu, Wantai Yang, Ben Zhong Tang, Core-Shell Fluorescent Polymeric Particles with Tunable White Light Emission Based on Aggregation Microenvironment Manipulation, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, https://doi.org/10.1002/anie.202110180

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加小編VXHormoChem;小編拉入VX

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