長余輝發(fā)光是一種特殊現(xiàn)象，在去除激發(fā)光源后，材料可以在一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)光。具有這種特殊性能的材料在生物成像、傳感器、顯示、信息存儲(chǔ)和安全加密的應(yīng)用引起了廣泛關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)有機(jī)長余輝（OLPL），需要解決兩個(gè)關(guān)鍵因素。一種是提高從激發(fā)單重態(tài)轉(zhuǎn)換為激發(fā)三重態(tài)的系間竄越（ISC）速率，另一個(gè)是**三重態(tài)激子（T1）向基態(tài)（S0）的非輻射躍遷過程。基于這兩個(gè)原理，在室溫和空氣中獲得OLPL的策略包括主-客體體系、H聚集、與金屬有機(jī)框架集成、結(jié)晶、鹵素鍵和在聚合物基質(zhì)中摻雜。盡管通過這些方法獲得了一些壽命長、高量子產(chǎn)率的OLPL材料，但它們大多數(shù)在不同激發(fā)波長下激發(fā)只能發(fā)出相同顏色的磷光。根據(jù)Kasha規(guī)則，S2、S3、…、Sn或T2、T3、…、Tn將通過內(nèi)部轉(zhuǎn)換迅速達(dá)到低激發(fā)單重態(tài)（S1）或低激發(fā)三重態(tài)（T1）。從S1到S0的躍遷釋放出熒光，或者從T1到S0的躍遷發(fā)出磷光。因此，許多OLPL材料只能在不同的激發(fā)波長下發(fā)出相同顏色的磷光。

重慶理工大學(xué)楊朝龍教授和新加坡南洋理工大學(xué)趙彥利教授課題組合成了兩種新型的聚磷腈衍生物，將它們與聚乙醇（PVA）制備成薄膜后成功在大氣環(huán)境下得到余輝時(shí)間超過12s的聚合物長余輝材料（PLPL）。通過原子力顯微鏡等研究方法證明，磷光體會(huì)在PVA薄膜中形成不同尺寸的形態(tài)，不同尺寸的聚集形態(tài)對(duì)應(yīng)著不同的發(fā)射中心，所以材料在經(jīng)過不同波長的紫外光激發(fā)后產(chǎn)生不同顏色的長余輝。同時(shí)由于空氣中的水分子對(duì)長余輝有猝滅效果，當(dāng)材料在大氣環(huán)境中存放一段時(shí)間后長余輝會(huì)逐漸消失。但是通過加熱的方式又可以使其恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了一種動(dòng)態(tài)循環(huán)的效果。這種動(dòng)態(tài)的激發(fā)依賴性長余輝材料在信息存儲(chǔ)、防偽、顯示、安全加密和傳感方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。

這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)大氣環(huán)境下的激發(fā)依賴性聚合物長余輝材料提供了一種新的思路。相關(guān)論文發(fā)表在Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201907355)上。