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02
2026
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南工大《Nature Communications》| 突破磷光增强瓶颈！离子键协同策略实现多性能双赢
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有机室温磷光（RTP）材料凭借长寿命、高激子利用率等优势，在信息加密、生物成像等领域*具应用价值，但传统材料面临三重态激子生成效率低、室温下非辐射衰减快等难题。主流的主客体掺杂策略需设计分子结构以保证主客体相容性，限制了材料的通用性与制备便捷性。开发一种无需复杂分子设计、适用于多种客体、且能g效稳定三重态激子的通用型 RTP 材料制备策略，成为该领域的关键需求。
近期，南京工业大学柔性电子实验室团队在《Nature Communications》发表的研究：“Rigid ionic-bonding networks boosting organic room temperature phosphorescence”。该团队针对传统主客体 RTP 材料兼容性差、需分子设计的问题，创新提出刚性离子键网络增强策略，开发了通用型离子型室温磷光材料。该材料以季铵化烷基链（如己基铵盐 HDBr）为主体，以修饰季铵基团的发色团（如 NapHBr、CzHBr）为客体，通过主客体烷基链长度匹配形成连续离子键网络。离子键的强静电作用与外部重原子效应协同限制客体分子运动，实现蓝至橙红可调磷光发射，最长寿命达 572.27 ms，为低成本、通用型 RTP 材料的制备提供新方案。
摘要
离子键由于其强的静电相互作用、无方向性和不饱和性，在有机磷光增强中具有优异的优势。目前，主体-客体掺杂是合成室温磷光材料的主流策略，但这种策略可能会受到主体和客体之间分子构型相容性的影响，需要精确的分子设计和合成。本文选择离子型烷基链分子作为主体，方便地制备离子型磷光材料。主体材料适用于不同的客体，简单地将季铵基团连接到发色团上。通过改变分离的发色团，可以发射从蓝色到橙子-红色的多种磷光颜色，寿命长达572.27 ms。可以在主体-客体材料中形成连续的离子键以构建离子键合网络，从而有效地限制了客体分子的运动，使非辐射跃迁最小化。值得注意的是，离子型主-客体体系中烷基链的匹配原理不仅提供了一个有序和刚性的环境，而且有效地激发了外部重原子效应，从而铆接了发色团以产生闪亮的磷光。这种策略，通过主客体掺杂和离子键网络的协同效应，为研究非共轭主体的孤立分子磷光提供了参考。
结论
综上所述，我们提出了一种简单而通用的构建离子键网络的策略，制备了寿命高达572.27 ms的有机室温磷光掺杂材料，系统地研究了掺杂比例、烷基链长度和离子键相互作用对磷光性能的影响，值得注意的是，通过简单地将离子基团连接到发色团上，主体适合于不同的客体。研究发现，主体分子中烷基链的匹配原则，客体体系通过静电相互作用和外部重原子效应对生色团的稳定起着至关重要的作用，季铵基团可以在这种条件下交联形成离子节点以构建离子键合网络，这些结果为探讨离子键网络增强磷光的机理提供了参考。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/sVNm2zniXES0TKgVghzzpw
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