近来,吉林大学邹勃教授团队杨新一教授课题组与北京高压科学中心研讨员郑海燕和研讨员李阔、国家脉冲强磁场科学中心韩一波教授、日本大强度质子加快器设备—“J-PARC”研讨员Takanori Hattori、吉林大学朱品文教授、刘兆东教授和杨兵教授、我国工程物理研讨院副研讨员房雷鸣等人协作,使用压强处理工程和氢键协同效应,在不含重原子的有机小分子间苯二甲酸(IPA)资料中点亮三重态激子,进步磷光功率和寿数,完成高效荧光/磷光混合型白光发射。相关效果发表于《天然通讯》。
根据三重态激子发射的有机室温磷光资料在光电子学、防伪标识和信息加密等范畴具有宽广的使用远景。但是,怎么战胜自旋禁阻的影响,有用点亮、安稳三重态激子的辐射跃迁,从而进步室温磷光发射的功率和寿数一直是该范畴亟待解决的要害科学问题。此前,团队根据压强处理工程成功完成了MOFs的单色荧光增强等获得许多发展。因而,根据前期对荧光光物理进程的有用调控,怎么使用压强处理工程点亮三重态激子,进步磷光功率并将其截获至常压,一直以来是团队所寻求的方针。
本作业中,团队以不含重原子的有机小分子IPA资料为研讨目标,经过压强处理工程和氢键协同效应,成功在环境条件下点亮和安稳了IPA三重态激子的辐射跃迁,将其磷光量子产率从初始的7%有用提升到40%,磷光寿数从888.6ms延伸至900.2ms。从而完成IPA的亮堂荧光/磷光混合型白光发射,光致发光量子产率从19%显着进步到75%。原位高压同步辐射X射线衍射、中子衍射、红外吸收光谱和密度泛函理论核算标明,压强处理工程能够增强IPA分子间氢键相互作用,使其在有实际效果的削减三重态激子非辐射损耗的一起,促进IPA完成n-π*/π-π*混合跃迁。这种混合跃迁形式能够有用增强IPA的自旋轨道耦合,下降单重态和三重态的能隙差?EST,从而极大地加快IPA系间窜越进程,进步三重态激子的布居,促进磷光发射。终究完成IPA的高效荧光/磷光混合型白光发射。
此作业初次使用压强处理工程和氢键协同效应点亮三重态激子,进步磷光功率,并将高磷光态“截获”至常压,为环境条件下高效磷光资料的规划和开发供给有用的新策略。