Angew捕光超分子磷光体溶液和水凝胶中的高效室温磷光

　　【摘要】
　　有机磷光体的溶液相室温磷光 (RTP) 很少实现。最近， 印度学者 Subi J. George教授 团队 通过采用 有机-无机超分子支架策略，从结构简单的邻苯二甲酰亚胺磷光体中报道了水中最高量子产率溶液状态 RTP（~41.8%）之一。 团队进一步使用这些超分子杂化磷光体作为光捕获支架，通过有效的三线态到单线态Förster共振能量转移(TS-FRET)实现正交锚定磺胺罗丹明受体染料的延迟荧光，这在溶液中很少实现。无机支架在较高浓度下的静电交联进一步促进了具有高效 RTP 和能量转移介导的长寿命荧光的自立水凝胶的形成。相关论文以题为  Light-Harvesting Supramolecular Phosphors: Highly Efficient Room Temperature Phosphorescence in Solution and Hydrogels  发表在《 Angewandte Chemie International Edition 》上。
　　【主图导读】
　　图 1.  a) CPthBr、CB[7] 和 LP 的分子结构和示意图。b）CPthBr（不含阳离子三甲基铵基团）的相对激发能及其相应的空穴（下）和电子（上）波函数和SOCME值。
　　图 2.  a) CPthBr 的光致发光滴定研究，随着 CB[7] 在水中的当量（0 eqv. 至 1.4 eqv.）增加。插图：示意图显示了在 CB 不存在和存在下 CPthBr 的相互作用 [7]。b) 稳态（黑线 = 无 CB[7]，绿线 = 77 K，1:1 CPthBr-CB[7] 复合物 = 蓝线）和 CPthBr 在水中的门控发射光谱。插图：1:1 CPthBr-CB[7] 复合物的照片。c) 1:1 CPthBr-CB[7] 配合物的寿命衰减图。d) 随着 LP wt 的增加，CPthBr的光致发光滴定研究。插图：示意图显示了在LP不存在和存在时 CPthBr 的相互作用。e) CPthBr 的稳态和门控发射光谱。插图：CPthBr-LP 杂化物的照片。f) CPthBr-LP 杂化物的寿命衰减图。
　　图 3. CPthBr-LP 杂化物的门控发射光谱随着水中  a) SRG 和 d) SR101 的掺杂浓度增加。插图：SRG 和 SR101 的分子结构，示意图显示了从 CPthBr 到 SRG 染料的 TS-FRET。b) CPthBr-SRG-LP 杂化物的寿命衰减图。c) CPthBr-SRG-LP 和 CPthBr-SR101-LP 杂化物的延迟荧光寿命衰减图。插图：分别是 CPthBr-SRG-LP 和 CPthBr-SR101-LP 杂种的照片（D:A = 10:1）。e) 归一化门控发射光谱和 f) 10:1 CPthBr-SRG-LP 和 CPthBr-SR101-LP 混合水凝胶的延迟荧光寿命衰减图。插图：自立式水凝胶和＂NCU＂的照片是在可见光下和使用水凝胶在 254 nm 紫外线下写入的。（λexc.=310 nm，LP=2.25 wt.% 溶液和 10 wt.% 水凝胶，所有照片均在 310 nm 氙灯激发下拍摄，IRF = 仪器响应函数）。
　　【总结】
　　报告了在水溶液和无定形水凝胶中的有效 RTP 发射，来自简单的邻苯二甲酰亚胺衍生物，使用可溶性无机硅酸盐模板锚定磷光体分子。这导致了迄今为止在环境条件下报道的最高溶液和凝胶相磷光量子产率之一。 通过共同锚定带负电荷的磺胺罗丹明染料，利用纳米粘土支架的面部分离的互补电荷，锂皂石-磷光体软杂化物可以进一步用作有效的光捕获支架。 因此，磷光体的三线态和荧光染料的单线态之间的 TS-FRET 通过在溶液和凝胶状态下的延迟敏化过程导致长寿命的单线态发射，这在纯有机系统中很少报道。该团队设想这项研究将引导对溶液态磷光体及其在生物系统中的成像和传感应用方面的积极研究。
　　参考文献 ：
　　doi.org/10.1002/anie.202107295
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