聚合物基纯有机室温磷光材料不仅具备传统磷光材料寿命长，斯托克斯位移大的特点，而且聚合物本身低廉的价格以及柔性和可伸展性所带来的良好的可加工性也为磷光材料的广泛应用提供了更大的可能。其中，基于聚合物基质的纯有机颜色可调室温磷光材料正逐渐成为领域的研究热点。
目前为止，科研人员采取多种策略来构建具有多色发射的聚合物基磷光材料：i）在聚合物中嵌入发光颜色浓度依赖磷光分子；ii）共聚具有不同发射带的磷光分子到单一聚合物中；iii）通过动态共价键的可逆转换改变磷光分子构象。但是迄今为止，与荧光材料相比，对于聚合物基颜色可调磷光体系的报道仍然很少。
基于上述事实，为了进一步拓宽和优化现有体系，开发更加快速且高效的聚合物基室温磷光调光体系的构筑方法，吉林大学杨英威教授、汤钧教授团队结合了共聚物体系中强共价键对磷光分子有效的限制和掺杂体系易于制备的优点，应用自由基聚合的方式得到四种以苯/联苯发光中心为侧链，聚丙烯酰胺为骨架的二元共聚物，并在掺杂后在多种非共价相互作用下（包括发光中心和聚丙烯酰胺主链之间的氢键和卤素键）得到两种共聚物稳定交联的复合材料。
得益于聚丙烯酰胺网络形成的刚性微环境对磷光染料的构象限制，该体系不仅在单一二元共聚物中获得了高效持久的磷光发射：磷光量子产率高达40.1%，寿命延长至1.9 s。并且在共聚物掺杂体系中观察到了多色磷光信号。该信号可以改换引入磷光单体的浓度和辐射波长来进行有效调节。基于实验数据和理论计算，作者讨论了不同重原子（Cl和Br）对于磷光发射行为的影响和这种高效长寿命的颜色可调磷光体系的可能机制，为新型纯有机室温磷光材料设计提供了新的理论支持。此外，作者还开发了环境条件下该体系颜色可调RTP发射在动态信息加密的潜在应用。研究者相信该体系对结构-性质关系的系统研究和对于磷光调光体系制备方法的进一步简化，也终将在不久的将来为光电材料的发展和在新领域的应用提供崭新的思路。相关论文在线发表在Macromolecular Rapid Communications上。
WILEY
论文信息：
Polyacrylamide-based Binary Luminescent Copolymer Materials Exhibit Color-tunable and Efficient Long-lived Room Temperature Phosphorescence
Jun Wang, Xin-Yue Lou, Jun Tang*, and Ying-Wei Yang*
Macromolecular Rapid Communications
DOI: 10.1002/marc.202100544
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.202100544