长余辉（LPL） 材料由于其在关闭激发光源后仍延续一段时间的三线态磷光发射特性，在成像、防伪、照明、显示和磷光激光等领域展现了巨大的应用前景。在过去的几十年，无机氧化物、碳量子点、钙钛矿、高分子聚合物、有机小分子以及金属-有机配合物等不同类型的长余辉材料已被设计、合成和推广。但是这些材料基本上都表现为单一颜色的长余辉发光。换言之，它们的辐射跃迁主要来自于同一来源的分子激发三线态T1。而来自于不同分子激发态，并能够随激发波长、时间、温度等参量产生多模调色特性的长余辉发光材料仍有待开发。
图1、多模调色长余辉配位聚合物LIFM-WZ-7-9
近日，我校化学学院潘梅课题组，设计合成了一系列含不同卤素阴离子的{Cd(TzPhTpy)X]×H2O}n (X = Cl, Br, I) 型配位聚合物（LIFM-WZ-7-9），并研究了其多色可调长余辉特性（图1）。室温固态下，三种配位聚合物在紫外光激发下均同时发射短波荧光和长波室温磷光，但具有不同的相对强度和总体发光颜色（蓝光、青光和白光）。进一步研究表明，三种配位聚合物都存在双室温磷光，分别来源于单分子状态和分子堆积状态的三线态能级。更重要的是，紫外激发光关闭后，三种配位聚合物均表现出室温长余辉发光，且其长余辉发光的颜色可随温度、时间和激发波长进行调节，从而实现了从黄色、绿色到红色的多色长余辉动态调控（图2）。
图2、LIFM-WZ-7-9随a) 温度、b) 时间和c) 激发波长的多模调色长余辉
单晶 X-射线衍射分析和理论计算表明，引起上述三种不同配位聚合物多色可调长余辉的主要原因在于，卤素影响下的单分子状态和分子堆积状态的三线态能级发光共存。同时，卤素重原子效应对促进系间窜越和缩短磷光寿命产生相互抗衡的两种作用，从而对长余辉的效率和寿命带来影响并随外界参量产生调变。上述结果对于金属-有机长余辉材料的发光机制及其在显示、防伪、成像等领域的应用都具有重要意义（图3）。
图3、LIFM-WZ-7-9的多模调色长余辉机制及其应用
相关结果发表在Angewandte Chemie International Edition上，我校化学学院潘梅教授为文章的通讯作者，第一作者是2020届博士研究生王政。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202012831
