中国科学家合成高效长寿命有机室温磷光分子

从生物成像、光学记录到防伪系统，纯有机磷光材料在诸多高新科技领域有着诱人的应用前景，但在室温下实现高效纯有机磷光发射是一个极大的挑战。中国科学家近日报告说，他们设计并合成了一系列有机室温磷光分子，它们都兼具高效率和长寿命的优异特性。

这项研究发表在新一期美国细胞出版社下属的《Ｃｈｅｍ》杂志上。负责研究的中国科学院院士、香港科技大学唐本忠教授告诉新华社记者，纯有机磷光通常只有在很低的温度和无氧的环境等苛刻条件下才能被观察到，这大大限制了它们实际应用的范围。

唐本忠与中科院化学研究所副研究员彭谦等人合作，通过建立理论模型并分析有机磷光分子结构与其性能的关系，提出了新型分子结构设计原则，并据此设计并合成了一系列含羰基的芳香化合物。

它们均为有机室温磷光分子，所发磷光覆盖从蓝光到橙红光的可见光范围，具有高效率和长寿命的特性，其中一个磷光材料发光效率高达３４．５％，寿命长达２３０毫秒。

唐本忠说，他们接下来将尝试研发寿命长达数秒和更高效率的有机室温磷光材料，开发有机室温磷光小分子和高分子，并将这类磷光材料应用于生物成像、光学记录、防伪系统和长余辉有机发光二极管等高科技领域。

传统室温磷光材料大多是无机化合物。但无机材料有很多缺点，如加工性差、品种有限、成本高、脆性大、柔性差、容易受损、不适合大面积制备等。

后来出现了有机金属磷光材料，部分克服了无机材料的上述缺点。但由于很多有机金属磷光材料使用稀土金属，这增加了材料的成本和毒性，而反应活性高和稳定性差的缺点也限制了其实际应用。

唐本忠指出，纯有机分子磷光材料具有良好的加工性，这使得它们更适用于显示器和柔性电子器件的制备。毒性低和生物相容性的优点使它们有希望应用在生物工程和医药技术领域。有机分子还更容易满足设计特定的传感器和光敏开关的要求。