传统有机染料含有大π的价键共轭结构，因此有较高的发光效率以及可调节的发光颜色。而非共轭的簇发光(CL)材料，如蛋白质、淀粉和纤维素等，没有有效的价键共轭，有些甚至不含芳香环，但却依然有可见光发射。目前CL材料的主要问题是发光结构和机理不清楚，发光波长普遍较短，发光效率低等，极大地限制了这类材料的应用与发展。
近日，浙江大学的张兴宏教授团队联合唐本忠院士团队，在前期发展的聚酯合成方法和光物理理论研究的基础上，通过聚酯化学结构的巧妙设计，以价格低廉的环氧丙烷和环酸酐为单体，一锅法制得了只含单一杂原子基团的线形聚酯，研究证明了酯簇的存在，并利用分子链的柔性和刚性的平衡策略，实现了量子效率高达38%的黄绿光发射。
该工作首先通过大量实验排除了可能的杂质干扰。其次，基于理论计算和实验研究，证实了酯基簇的存在，直观地呈现了簇形成和簇数量增加的过程，由此提出了簇的临界饱和浓度的概念。第三，作者发现了簇发光强度与温度的可逆依赖性关系，进而确定了酯基簇的动态特性。 基于观察到的酯簇动态特性，作者采用离子键破坏簇的空间作用，从而实现了簇发光的高效和选择性猝灭，如P3是高效快速检测（1.2 min）三价铁离子的指示剂，其检测限为0.78 μM。 该工作通过高分子合成化学和光物理的交叉结合，不仅对CL的机理有了更深入的认识，同时也提出了一种新的大分子设计策略以调节CL材料的发光波长和量子效率，为有机簇发光的研究及CL材料的应用拓宽打开了大门。 论文信息： Altering Chain Flexibility of Aliphatic Polyesters for Yellow-green Clusteroluminescence in 38% Quantum Yield Bo Chu, Haoke Zhang, Lanfang Hu, Bin Liu, Chengjian Zhang, Xinghong Zhang and Ben Zhong Tang Angewandte Chemie International Edition
