近日，南京工业大学柔性电子（未来技术）学院黄维院士、史慧芳教授带领的团队在有机长余辉发光领域再次取得重要进展。他们通过调控孤立分子态和聚集态磷光的比例，在光刺激下，实现了动态多彩长余辉发光，同时展现了该类材料在多彩余辉显示、信息加密、紫外光探测等领域的应用潜力。相关成果以题为“Regulating isolated-molecular and aggregated state phosphorescence for multi-color afterglow by photo-activation”在线发表在国际知名学术刊物——Advanced Materials（《先进材料》）上。

超长有机室温磷光（UOP）作为长余辉发光的代表之一，因其具有丰富的激发态特性、长的发光寿命、大的Stokes位移等特点而受到广泛关注，近年来在信息安全、余辉显示、指纹识别和防伪等方面显示出巨大的潜力。然而，由于单重态和三重态之间的自旋禁止跃迁以及三重态激发态的快速非辐射衰减，在室温下纯有机材料中很难实现UOP。近年来，科学家们通常通过以下两种方式来解决上述问题：（1）通过引入重原子、杂原子和芳香羰基来促进系间窜越（ISC）和增加自旋轨道耦合（SOC）；（2）通过晶体工程、聚合和主客体掺杂等方法抑制非辐射跃迁，减少三重态激子的损耗。其中，晶体工程是最有效方法之一。然而，晶体材料的柔韧性和可加工性能较差，在性能动态调控方面也受到诸多限制，阻碍了该类材料在有机电子和柔性电子学领域的实际应用。

针对这一挑战，黄维院士、史慧芳教授带领的团队借鉴“相似相容”原理，设计、筛选了系列两亲性的发光分子，协同水溶性的聚乙烯醇（PVA）基质，构筑了分子态和聚集态的多重发光中心，呈现绿色和橙红光发射，在光刺激下实现了动态多彩长余辉发光。因分子独特的两亲性特征，当分散在PVA基质中，随着发色团浓度的变化，形成离散的分子和聚集体。在紫外光刺激激发下，孤立分子态和聚集态的发光中心展现出不同的发光响应特征，获得了激发波长、时间依赖的动态长余辉现象。有趣的是，在环境条件下光照射8 min后，孤立态分子的磷光寿命呈现大幅度提升，从752.94 ms提高到了1650.46 ms。然而，聚集态的磷光寿命几乎不变。最后，利用该聚合物材料的柔性、可加工性和动态余辉特性，展示了该类材料在多色余辉显示、紫外线检测和多级信息加密等方面的应用。值得一提的是，可视化的紫外光探测范围宽至250 nm-380 nm，颜色变化由蓝绿色到橙红色变化。该创新研究不仅为智能响应型室温磷光材料的设计提供了新思路，同时拓宽了有机室温磷光材料的应用领域。

该工作第一作者为硕士研究生高艳花和叶文鹏博士，黄维院士和史慧芳教授为共同通讯作者。该工作得到了国家柔性电子基础科学研究中心项目和国家自然科学基等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202306501