聚集誘導發光材料與納米晶復合體系動力學新進展

近期，中科院大連化物所吳凱豐研究員團隊將聚集誘導發光分子(AIEgen)嫁接到納米晶表面，并研究了這一復合體系的激發態動力學，發現這一復合體系中AIEgen的非輻射分子內運動可以得到有效抑制，這一普適性現象可用于構建各類多功能發光材料。相關工作發表于《物理化學快報》(Journal of Physical Chemistry Letters)上。

傳統的染料分子由于芳香環的π-π堆積通常表現出聚集誘導猝滅現象(ACQ)，阻礙了這些染料分子在不良溶劑和固體發光器件中的廣泛應用。AIEgen則剛好相反：在良溶劑中，各種分子內運動可耗散激發態能量，導致發光效率極低；在不良溶劑或者固態薄膜中，分子的團聚有效抑制了上述非輻射分子內運動，表現出強烈的發光行為。

研究團隊提出，將AIEgen嫁接到膠態納米晶表面，由于納米晶配體層的空間位阻效應，非輻射分子內運動亦可得到有效抑制，AIEgen可表現出有效的發光。研究人員采用羧基修飾的四苯乙烯(TPE)作為模型AIEgen，發現TPE嫁接到ZnS納米晶表現后熒光效率得到了近兩個數量級的提升；超快動力學研究表明TPE的各種非輻射分子內扭轉速率也被減慢近百倍，有效解釋了上述發光增強現象。

研究現象提供了基于納米晶/AIEgen構建多功能復合材料的廣泛思路。例如，將TPE嫁接于Mn2+摻雜的ZnS納米晶，使得TPE的藍綠色發光與Mn2+的黃紅色發光相結合，構建了一種接近完美白光發光體的發光材料。

該工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目等資助。

(信息來源：科學網)