力致延遲熒光變色性能的二維層狀微/納尺寸金屬有機雜化材料(MCDF-1)
近年來,智能響應發(fā)光材料引起了研究人員廣泛關注,其在信息安全,數(shù)據(jù)記錄以及存儲設備等領域具有重要的應用價值。
力致變色發(fā)光材料是在外力作用下(例如剪切、研磨、刮擦等),其發(fā)光波長位置、發(fā)光強度、發(fā)光壽命等光物理性質(zhì)發(fā)生改變。該過程可通過在外力作用條件下,分子間弱作用力(氫鍵、C-H…π、π-π)發(fā)生改變導致,該變化通常可以利用溶劑熏蒸或熱處理進行恢復。
因此,合理平衡分子間不同作用力成為了設計力致變色發(fā)光材料的關鍵。目前為止,絕大多數(shù)智能發(fā)光體系都是基于傳統(tǒng)的熒光或磷光機理構(gòu)筑的,對于涉及單重態(tài)與三重態(tài)能量轉(zhuǎn)換的力致變色延遲熒光(Mechanochromic Delayed Fluorescence, MCDF)材料報道較少。
從微觀結(jié)構(gòu)和宏觀形貌兩方面進行設計,成功制備出具有力致延遲熒光變色性能的二維層狀微/納尺寸金屬有機雜化材料(MCDF-1)。
在微觀結(jié)構(gòu)方面,選擇9-蒽甲酸(9-HAC)和苯并咪唑(BIM)作為配體,構(gòu)筑多種分子間弱作用力,同時也實現(xiàn)了延遲熒光發(fā)光性能;從宏觀形貌方面,構(gòu)建微/納尺寸二維層狀金屬有機雜化材料,這種設計主要是借助于二維層狀材料單層之間的作用力較弱,分子層在外力的作用下會出現(xiàn)滑移和形變等現(xiàn)象,這有利于改變發(fā)色團之間的作用力以及排列方式,從而實現(xiàn)力致變色的性能。
該材料在摩擦過程中,其發(fā)光中心可以從9-AC/BIM激基復合物轉(zhuǎn)變成9-AC/9-AC激基締合物,從而實現(xiàn)延遲熒光由藍色到綠色的力致變色現(xiàn)象。此種顏色的變化可以通過CH3CN溶劑熏蒸作用進行恢復,同時也實現(xiàn)了MCDF-1與其溶劑化物構(gòu)型的轉(zhuǎn)變。
此外,通過力致作用前后該材料的溫度依賴發(fā)光光譜可以推斷,力致響應過程中存在單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)能量的重新分布。因此,該工作提出了一種基于激基復合物與激基締合物相互轉(zhuǎn)變構(gòu)筑二維層狀微/納尺寸力致延遲熒光響應材料的新思路。
小編:wyf 06.28