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大連化物所實現(xiàn)羥丙基纖維素的左手性圓偏振發(fā)光

研發(fā)快訊 2024年02月02日 09:25:02來源:大連化學(xué)物理研究所 20234
摘要圓偏振發(fā)光與物質(zhì)之間的相互作用為諸多新興技術(shù)發(fā)展提供了機會,如量子計算與信息加密、3D裸眼顯示、不對稱催化、手性傳感和手性生物分子成像等。

  【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日,大連化學(xué)物理研究所生物技術(shù)研究部生物分離與界面分子機制研究組(1824組)卿光焱研究員團(tuán)隊開發(fā)了強烈左手性圓偏振發(fā)光(L-CPL)的手性熒光復(fù)合膜,突破了長期以來納米纖維素衍生化只有右手性圓偏振發(fā)光(R-CPL)的現(xiàn)狀,為納米纖維素手性圓偏振光的不對稱性研究奠定了基礎(chǔ)。
 
  圓偏振發(fā)光與物質(zhì)之間的相互作用為諸多新興技術(shù)發(fā)展提供了機會,如量子計算與信息加密、3D裸眼顯示、不對稱催化、手性傳感和手性生物分子成像等。如何同時獲得大不對稱因子(glum)和高量子產(chǎn)率(Φ)的圓偏振發(fā)光材料是實現(xiàn)這些應(yīng)用的基礎(chǔ)。具有液晶相的纖維素納米晶體(CNC)與強熒光成分自組裝研究為這個問題提供了解決方案。然而,傳統(tǒng)的CNC體系僅產(chǎn)生R-CPL,無L-CPL,限制了手性功能化應(yīng)用。
 
  卿光焱團(tuán)隊長期致力于納米纖維素的手性功能化研究,前期開發(fā)了多模式、可轉(zhuǎn)換的手性光學(xué)防偽薄膜(Adv. Funct. Mater.,2022 )、光子纖維素納米晶的柔性汗液傳感器(Small,2023)。在此基礎(chǔ)上,本工作中,團(tuán)隊提出了羥丙基纖維素結(jié)合聚集誘導(dǎo)發(fā)光體共組裝構(gòu)筑L-CPL的策略,獲得了大glum(+0.51)和高Φ(55.8%)的手性熒光薄膜。此外,該薄膜還展現(xiàn)出柔韌性、耐溶劑性、結(jié)構(gòu)色可調(diào)性和多色L-CPL等綜合特性,可以作為耐用性和多模式的光學(xué)防偽標(biāo)識,印刷在織物上,即使經(jīng)過反復(fù)洗滌干燥,仍能保持光學(xué)穩(wěn)定性;還可以作為手性光源,實現(xiàn)相反L-CPL/R-CPL誘導(dǎo)不對稱光聚合反應(yīng)。該工作有望推動納米纖維素手性光學(xué)材料在圓偏振3D顯示器、手性分子傳感和CPL成像等方面的應(yīng)用。
 
  相關(guān)研究成果以“Intense Left-handed Circularly Polarized Luminescence in Chiral Nematic Hydroxypropyl Cellulose Composite Films”為題,于近日發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上。該工作的第一作者是我所1824組聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生黃裕曉,上述工作得到國家重點研發(fā)、國家自然科學(xué)基金、遼寧省興遼英才計劃、我所創(chuàng)新基金等項目的支持。(文/圖 張福生)

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