吉林大学杨英威团队J. Polym. Sci.：主客体相互作用和酸性pH诱导的聚合物室温磷光变色行为

多色室温磷光（RTP）材料对于从根本上研究磷光分子的发光机理以及发展其在刺激传感、信息加密、肿瘤成像和有机发光二极管中的潜在应用至关重要。实现颜色可调RTP发射的传统策略通常涉及一种以上的磷光体，需要繁琐的合成，并且存在不可控的分子组装模式，这在促进RTP材料进一步应用方面显示出一定的局限性。因此，通过调节磷光体分子的不同堆积模式来转换RTP颜色是十分有必要探究的。最近，吉林大学杨英威教授和汤钧教授团队通过在磷光共聚物中引入主体大环分子形成超分子聚合物和引入pH响应片段的方法改变磷光分子嵌段的聚集态结构成功改变其磷光发射光谱，调控材料磷光发射。

芘是有机发光和信息加密中广泛使用的生色团，其荧光和磷光发射带位置取决于他们处于单体还是二聚体状态。基于此种独特性质，作者通过引入不同投料比的杂原子修饰的芘基生色团单体可以在聚丙烯酰胺基质中动态调节不同发射区域占比实现多色余辉。然而，发展浓度依赖的多色RTP一般需要大量使用生色团，造成聚集诱导淬灭（ACQ）和污染问题。作者通过引入超分子大环主体环糊精（CD）分子对客体二聚芘单元的包合与限制，以及聚合物基质和磷光部分之间的多重相互作用，在极低投料比[0.5（M-Pyrene）：1000（AM）]下也能保证芘分子主要以二聚体形式存在，大大减少染料用量；不仅如此，高投料比时二聚体芘单元过度堆积引起的ACQ也被成功抑制。值得注意的是，由于pH响应三元聚合物PC-1在酸性条件下的季铵化和自组装行为不仅促使卷曲的聚合物链逐渐伸展，促进芘分子趋于分散，还为增进RTP发射营造了足够的刚性微环境，实现了增强的来自于单分子芘单元的蓝移磷光发射。最后，作者还结合理论计算结果讨论了芘分子在不同堆积状态下的发射机制。

目前为止，关于响应性多色RTP信号的体系仍然很少被提出和报道，这项通过主客体相互作用和pH响应聚合物实现多色余晖的工作将为新型聚合物基响应性RTP材料的设计和进一步发展提供新的思考方向。

WILEY

论文信息：

Color-tunable room temperature phosphorescence mediated by host–guest chemistry and stimuli-responsive polymer matrices

Jun Wang, Xin-Yue Lou, Jun Tang*, Ying-Wei Yang*

Journal of Polymer Science

DOI: 10.1002/pol.20220373

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Journal

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Science

期刊简介

Journal of Polymer Science 创刊于1946年, 主要发表以下主题的高质量稿件：高分子化学，高分子物理学，高分子工程学，以及其它运用于生物医学，能量转换和存储，环境和可持续性发展，仿生和智能设备等领域的聚合物相关研究。

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