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  • 蘇州醫(yī)工所在團簇發(fā)光熒光微球的研究中取得進展

    作者:佚名 來源:蘇州醫(yī)工所 時間:2024-09-10 17:49 閱讀:250 [投稿]
    通過交聯(lián)和磺化反應(yīng)制備了發(fā)白色和橙色光的聚苯乙烯微球,該材料具有覆蓋整個可見光范圍的寬發(fā)射光譜

    白光發(fā)光二極管(WLED)作為一種節(jié)能、長壽命的固態(tài)照明技術(shù),因其具有節(jié)能、壽命長、可靠性高、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。相較基于無機發(fā)光體的WLED而言,聚合物發(fā)光二極管(PLED)提供了溶液處理的簡化制造方案。通常,制造白光聚合物發(fā)光二極管(WPLED)需將多種熒光團加入聚合物基質(zhì)以制得白光,這種多熒光團方法要求精確控制不同單體的比例,以確保各種熒光團的發(fā)射強度達到適當?shù)钠胶,增加了生產(chǎn)的復雜度,而開發(fā)單熒光團白光聚合物能顯著簡化WPLED制造工藝。最近研究發(fā)現(xiàn)一些非共軛熒光材料(Materials Today,2020,32: 275-292),雖無π共軛結(jié)構(gòu),但在聚集狀態(tài)下能發(fā)射可見光,稱為團簇發(fā)光(CL)。這些基于CL的非傳統(tǒng)發(fā)光聚合物(NPLs)具備多重發(fā)射特性,適用于白光發(fā)射。不過,相較于共軛熒光材料,大部分NPLs主要發(fā)射藍光,只有少數(shù)能發(fā)射紅光或白光。

    為了實現(xiàn)長波長NPLs的制備,蘇州醫(yī)工所白鵬利團隊通過交聯(lián)和磺化反應(yīng)制備了發(fā)白色和橙色光的聚苯乙烯微球,該材料具有覆蓋整個可見光范圍的寬發(fā)射光譜。利用這一發(fā)現(xiàn),僅使用單一類型的磺化多孔聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球(SPDMs)便成功制造了性能優(yōu)異的WPLEDs。同時,這些單分散的SPDMs在多個流式通道上展示出低熒光分布(CV < 5%),對流式校準材料領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)了巨大潛力。在另一實驗中,通過將磺酸基團用鈉磺酸鹽轉(zhuǎn)換,還獲得了綠色熒光SPDMs,并使用三種(白色、綠色和橙色)SPDMs微球構(gòu)建了Cu2+和pH響應(yīng)的微陣列,用于加密和解碼重要信息。這項工作為設(shè)計長波長NLPs提供了一種新穎、經(jīng)濟、有效的策略,并拓寬了NLPs在流式校準、防偽和LED制造中的應(yīng)用。


    圖1.單分散團簇發(fā)光SPDMs的制備及應(yīng)用示意圖


    圖2.不同磺化度SPDMs微球的熒光性能


    圖3.單分散SPDMs-50-3微球的熒光顯微鏡與流式測試

    該研究以題為“Synthesis of Broad Excitation Fluorescent Microspheres Based on Clusteroluminescence and Their Application in Anti-Counterfeiting and LED” 的論文發(fā)表在Advanced Functional Materials (中國科學院一區(qū))上。蘇州醫(yī)工所白鵬利研究員為通訊作者,何良為本文第一作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、中國科學院青年創(chuàng)新促進會等項目的資助。

    相關(guān)鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.202410585

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