窄带蓝色磷光材料及其在3D打印微流控芯片中的应用

时间:2024-11-05 08:38 来源:EngineeringForLife 作者:admin 点击:次

有机室温磷光（RTP）材料因其在照明、X射线成像、防伪和信息加密等领域的应用潜力，备受关注。这些材料能够充分利用激发态能量并具有持久发光特性。在已报道的有机RTP材料库中，发光颜色主要集中在绿色、黄色和橙色范围内。由于填充和稳定高能量三重激发态的复杂性，实现高效蓝色磷光材料仍然是一个困难的问题。为实现高效的蓝色RTP发光，需要克服缺乏合理设计的分子结构和三重态激子（激发态粒子）过快非辐射耗散的问题。窄带有机RTP材料通过调控三重激发态（T1）获得出色的性能和化学改性功能，具有巨大研究潜力，但相关研究较少。

近日，来自西北工业大学的黄维院士和于涛教授团队进行了窄带蓝色磷光材料及其在3D打印监测微流控芯片中的应用的相关研究。成果以“Intrinsic Narrowband Blue Phosphorescent Materials and Their Applications in 3D Printed Self-monitoring Microfluidic Chips”为题于10月18日发表在《Advanced Materials》上。

本文要点：

（1）本文开发了一种稀有的内在窄带蓝色RTP材料。设计并合成了一系列吲哚[3,2,1-kl]苯噻嗪衍生物，命名为Cphpz、1O-Cphpz和2O-Cphpz。由于其相对刚性的结构，这三种化合物具有深蓝色的窄带发射，波长范围为396至434 nm，半高宽（FWHM）分别为31、26和31 nm。

（2）本文合成的化合物2O-Cphpz在羟基乙基丙烯酸酯和丙烯酸基质中具有448 nm的内在窄带蓝色RTP，FWHM为36 nm，寿命长达1.08秒。

（3）本研究通过光物理研究、单晶分析和TD-DFT计算进一步阐明分子结构与窄带蓝色RTP特性之间的关系。同时，由于窄带蓝色RTP对湿度高度敏感，本文成功利用数字光处理3D打印技术制造了一种可视化液滴路径的光学微流控芯片。

文章来源：
https://doi.org/10.1002/adma.202412468
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