光發射材料因其在顯示和照明設備以及探針領域的潛在應用，一直是發光材料領域的研究熱點之一。相比于無機材料，純有機白光發射材料擁有諸多優點，例如良好的調節性、多樣化的分子設計、較低的成本及毒性等，因而備受青睞。利用超分子策略來實現白光發射，不僅能夠有效避免分子間能量傳遞帶來的負面影響，同時也可以賦予白光發射材料優異的刺激響應性。近日，華東理工大學田禾院士、馬驤教授科研團隊在有機白光發射材料領域的研究工作再獲突破，分別被《化學科學》與《先進光學材料》予以報道。
超分子協同效應：有機單分子白光材料的新突破
迄今為止，大多數有機白光發射材料的制備主要通過混合發光色彩不同的多種化學組分來實現。相比于多組分體系構建方法，以單分子形式實現白光發射在穩定性、可重復性以及制備方法等方面更具優勢。近日，《化學科學》（Chem. Sci.）以“White-Light Emission from a Single Organic Compound with Unique Self-folded Conformation and Multistimuli Responsiveness”為題報道了田禾、馬驤科研團隊在有機白光發射材料領域的研究工作（Chem. Sci., 2018, 9, 5709-5715），并被選為期刊內封面（Inside cover）報道，入選 2018 Chemical Science HOT Article Collection and Collection to celebrate our diverse and global authorship，并被學術媒體ChemistryWorld作為亮點報道。
該工作設計合成了一系列對稱的具有給體—受體—給體型結構的雙官能團有機分子，以單分子形式在水相中實現了白光發射。在疏水效應、芳環堆積以及給體—受體的協同作用下，分子自發地進行舒展態到折疊態的構象轉換，有效地促進了分子內的電荷轉移過程，進而誘導產生雙發射熒光現象。研究發現，通過多種調控方式（溫度、溶劑極性和主客體包結比例）能夠實現分子的多色熒光發射。此外，該分子的白光發射性質也適用于水凝膠體系，有望應用于智能材料領域。
該論文的共同第一作者分別是李登峰博士和博士生胡文德，曹宵鳴博士為論文的理論模擬提供了支持，馬驤教授為通訊作者，論文得到了田禾院士的悉心指導。
論文鏈接：
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/sc/c8sc01915k#!divAbstract
https://www.chemistryworld.com/news/white-light-emission-on-the-molecular-scale/3009149.article
超分子自組裝：調控振動誘導發光分子的新思路
基于非共價相互作用的可逆性與響應性，利用超分子手段對有特殊發光性能的分子進行調控對于發光材料的發展意義重大。對于一類具有振動誘導發光（VIE）特性的二氫吩嗪類衍生物，在溶液態，其激發態分子構型由彎曲形態振動到π平面增大的近平面態，導致發射的紅移，而在固態或聚集態，由于分子振動受限，只表現出短波長藍光發射。基于這一機制，近期，田禾、馬驤研究團隊首次采用水溶性VIE分子與聯二磺化杯[4]芳烴（BSC4）構建超分子組裝體系。通過VIE分子與BSC4之間的親疏水作用與主客體作用，加入不同當量比例的BSC4便可實現溶液態熒光發射從橘紅到白色（CIE坐標0.32, 0.37）再到藍色。此外，競爭性客體乙酰膽堿的引入也可以得到可逆的熒光發射。這類基于非共價相互作用來影響VIE分子的發射特性的超分子體系為VIE機理的深入理解以及發展可控發光材料提供了新的思路。
該工作以封底文章（Back cover）的形式發表于Wiley旗下的著名光學材料類期刊《先進光學材料》上（Adv. Optical Mater., 2018, 1800074. ）。馬驤教授為論文通訊作者，第一作者為博士生汪潔和姚旭陽博士。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.201870049
超分子策略：白光發射材料的新進展
近期，國家優秀青年科學基金獲得者馬驤團隊在基于超分子方法構建有機發光材料領域取得了一系列重要進展：基于環糊精主客體作用構建具有多色（含白光）熒光發射的超分子體系（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 13541）；純有機非晶態小分子高效室溫磷光發射材料（J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 1916）；具有濕度響應的有機無機雜化熒光-室溫磷光雙發射功能膜材料（Ind. Eng. Chem. Res., 2018, 57, 2866）等。
因近期以來在有機超分子白光發射材料領域的系列研究工作產生了較大影響，馬驤教授受邀在《先進光學材料》（Adv. Optical Mater., 2018, DOI: 10.1002/adom.201800273）上撰寫了題為“White-light emitting materials constructed from supramolecular approaches”的綜述文章。該文章介紹了研究團隊近幾年利用超分子策略實現的白光發射體系，總結了包括氫鍵、主客體作用、π-π堆積和金屬配位作用等在內的超分子作用力來構建的白光發射材料，并且對白光發射體系當前面臨的挑戰與其潛在發展方向作出了展望。在馬驤教授的指導下，該綜述文章由李登峰博士和博士研究生汪潔共同完成。
該研究成果由田禾領銜的國家自然科學基金基礎科學中心項目，基金委創新研究群體項目以及優秀青年基金項目共同資助完成。
