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NUS刘斌教授/天大武文博教授《Mater.Horiz.》:通过聚合调节有机分子的光学性质和功能

on style="white-space: normal; margin-right: 8px; margin-left: 8px; line-height: 2em; margin-top: 10px;">具有特殊光学性能的有机功能材料因其广泛的应用而备受关注。最近的研究表明,通过简单的聚合即可改善有机分子的许多光学性质。近日,新加坡国立大学的刘斌教授和天津大学的武文博教授在《Materials Horizons》期刊上发表了评述(Review)文章《Modulating the Optical Properties and Functions of Organic Molecules through Polymerization》,详细总结了通过聚合的方法来调节有机分子的光学性质和功能的最新进展。

文章由雅布隆斯基能级图(图1)出发,介绍了一些常见光功能材料的机理,并从中指出调节功能分子单重激发态和三重激发态之间的跃迁(包括从单重激发态到三重激发态的系间窜越和从三重激发态到单重激发态的反系间窜越)是改善有机分子相应光学性质的一种重要途径。与小分子相比,聚合物往往拥有更多的系间窜越和反系间窜越通道,因此在理论上单重激发态和三重激发态之间的跃迁在聚合物中会更加有效(图1)。基于此,通过合理的设计,聚合物有望获得具有更加优异的光学性能。

图1 光敏剂、RTP材料和TADF材料的作用机理及聚合效果

(图片来源:Materials Horizons, doi: 10.1039/D1MH01030A)

随后,文章详细总结了近年来通过聚合来改善光学性能的一些实例,并探讨了其具体的机理和应用,包括聚合所带来的吸收和发射波长红移、聚合增强光敏效应、聚合增强双光子吸收、聚合增强光催化效率、聚合诱导的室温磷光、聚合诱导的热激活延迟荧光,以及非共轭体系中的聚合诱导发光等。

在文章的最后,作者对可能通过聚合来调节的其它光学性能进行了初步预测,并指出了该领域一些值得进一步研究的方向,包括聚合物类型、聚合物的缺陷、和聚合物分子量对光学性能的影响等等。

文章于2021年8月在线发表于《Materials Horizons》 (Wenbo Wu* and Bin Liu*, “Modulating the Optical Properties and Functions of Organic Molecules through Polymerization”, 2021, https://doi.org/10.1039/D1MH01030A.)。新加坡国立大学的刘斌教授为该论文的通讯作者,天津大学的武文博教授为该论文的第一作者和共同通讯作者。





来源:高分子科学前沿




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