东南李全团队在单分子动态多色发光方面取得进展

【东大新闻网7月2日电】（通讯员 陈旭漫）近日，东南大学智能材料研究院院长、首席科学家、化学化工学院李全团队在开发光驱动单分子动态多色发光及其防伪和信息显示存储方面取得重要进展。相关成果以“An ultrawide-range photochromic molecular fluorescence emitter”为题发表在国际权威学术期刊《Nature Communications》。东南大学博士生陈晓为第一作者，东南大学李全和陈旭漫副教授为共同通讯作者。

智能材料是人类在模仿生物体对外部刺激（如光，温度，pH，湿度）的反应而研究开发的一类新型功能材料。其中，智能发光材料在外部刺激下会改变其发光行为，实现动态的发光颜色变化，可用于开发新型显示设备，在多色显示、防伪、信息存储与显示等领域具有独特的应用前景。因此，开发简单高效的多色发光体系，尤其是单分子多色发光体系具有重要的科学意义。

研究团队将芘基团引入部花菁结构形成π拓展的光反应结构基元，设计了一种兼具优异发光性能和高度适应性的光致变色荧光分子。部花菁与芘基团共轭连接促进了该动态发光基元中分子内电荷转移和自组装行为的高度协同作用，从而构筑了光驱动热耗散的时间依赖性的多色发光体系，扩大了调控的荧光波长范围。在可见光反应下，该分子在低极性溶剂中实现了正红色（640 nm）和深蓝色（400 nm）荧光的动态切换，且该光致变色分子的两个荧光状态都具备良好的单色性。基于这一理论框架，研究团队通过改变溶剂极性调控该光致变色荧光分子在两种状态下的自组装行为，进而调节与分子内电荷转移的协同效应，实现不同荧光颜色的相互切换，极大丰富该体系的荧光颜色变化模式，具有开发智能防伪系统的应用潜力。该荧光分子体系其在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜中优异的光致变色荧光性能进一步证明了其在不同环境中的高度适应性，在信息存储及光学器件等领域具有潜在应用价值。基于这样的设计和机制，这项工作揭示了一种制造动态发光材料的方法，并为下一代光控分子和纳米结构的智能发光器件、信息传递器件等功能器件提供优秀材质。

本研究工作得到了江苏省双创团队、国家自然科学基金等项目的资助。