動(dòng)態(tài)光致變色長(cháng)壽命室溫磷光材料是一類(lèi)兼具結構色變化與發(fā)光特性可調（強度、壽命及顏色）的智能光學(xué)材料，在高級防偽、信息加密、傳感等領(lǐng)域具有巨大應用潛能。然而，如何將光致變色和長(cháng)壽命室溫磷光功能有效整合到單一聚合物體系，以構筑出多色可調的高性能的動(dòng)態(tài)光致變色長(cháng)壽命室溫磷光聚合物，仍面臨巨大挑戰。我們研究團隊策略性地將具有可調控分子內電荷轉移（ICT）能力的非線(xiàn)性吡啶鎓單元嵌入剛性聚乙烯醇（PVA）基質(zhì)中，成功地開(kāi)發(fā)了多色可調的動(dòng)態(tài)光致變色長(cháng)壽命室溫磷光聚合物。

圖1 多功能吡啶鎓單元結構圖及其摻雜聚合物膜應用圖

結合多種光譜分析表明，這類(lèi)多功能吡啶鎓單元受光激發(fā)，誘導ICT驅動(dòng)的電荷分離，可形成具有不同能量的長(cháng)壽命三線(xiàn)態(tài)電荷轉移（CT）態(tài)，從而可實(shí)現多色長(cháng)壽命室溫磷光發(fā)射。PVA基質(zhì)不僅穩定了這些三線(xiàn)態(tài)CT態(tài)，還促進(jìn)了CT介導的從羥基到吡啶鎓受體的電子轉移，產(chǎn)生具有可逆光致變色行為的穩定自由基。此外，通過(guò)硼酸交聯(lián)吡啶鎓摻雜的PVA網(wǎng)絡(luò )，所構筑的聚合物體系在保持高對比度可逆光致變色行為的同時(shí)，將磷光壽命（提升至0.96秒）與量子效率（提高至27.8%）明顯提升。這類(lèi)多功能聚合物薄膜在多重防偽、可重寫(xiě)圖案化以及高安全性信息加密領(lǐng)域展現出了一定的應用潛力（圖1）。相關(guān)成果，以“Engineering Color-Tunable Photochromic Ultra-Long Room Temperature Phosphorescence Polymer Films by Regulating Intramolecular Charge Transfer of Nonlinear Pyridinium Units” 為題，發(fā)表在國際頂級期刊Advanced Functional Materials (2025, DOI: 10.1002/adfm.202521242)上。

本研究不僅為開(kāi)發(fā)多刺激響應型的光致變色長(cháng)壽命磷光聚合物提供了可靠的設計策略，還為構筑新型智能光學(xué)材料奠定了基礎。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省科技廳青年基金項目、江蘇省高等教育自然科學(xué)基金等項目的資助。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1002/adfm.202521242