大连化物所在左手性圆偏振发光领域取得突破
2024-02-0209:34:13[编辑: MiaHuang]

近日,大连化物所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组(1824组)卿光焱研究员团队开发了强烈左手性圆偏振发光(L-CPL)的手性荧光复合膜,突破了长期以来纳米纤维素衍生化只有右手性圆偏振发光(R-CPL)的现状,为纳米纤维素手性圆偏振光的不对称性研究奠定了基础。

大连化物所在左手性圆偏振发光领域取得突破

圆偏振发光与物质之间的相互作用为诸多新兴技术发展提供了机会,如量子计算与信息加密、3D裸眼显示、不对称催化、手性传感和手性生物分子成像等。如何同时获得大不对称因子(glum)和高量子产率(Φ)的圆偏振发光材料是实现这些应用的基础。具有液晶相的纤维素纳米晶体(CNC)与强荧光成分自组装研究为这个问题提供了解决方案。然而,传统的CNC体系仅产生R-CPL,无L-CPL,限制了手性功能化应用。

卿光焱团队长期致力于纳米纤维素的手性功能化研究,前期开发了多模式、可转换的手性光学防伪薄膜(Adv. Funct. Mater.,2022 )、光子纤维素纳米晶的柔性汗液传感器(Small,2023)。在此基础上,本工作中,团队提出了羟丙基纤维素结合聚集诱导发光体共组装构筑L-CPL的策略,获得了大glum(+0.51)和高Φ(55.8%)的手性荧光薄膜。

此外,该薄膜还展现出柔韧性、耐溶剂性、结构色可调性和多色L-CPL等综合特性,可以作为耐用性和多模式的光学防伪标识,印刷在织物上,即使经过反复洗涤干燥,仍能保持光学稳定性;还可以作为手性光源,实现相反L-CPL/R-CPL诱导不对称光聚合反应。该工作有望推动纳米纤维素手性光学材料在圆偏振3D显示器、手性分子传感和CPL成像等方面的应用。

相关研究成果以“Intense Left-handed Circularly Polarized Luminescence in Chiral Nematic Hydroxypropyl Cellulose Composite Films”为题,于近日发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。该工作的第一作者是大连化物所1824组联合培养硕士研究生黄裕晓,上述工作得到国家重点研发、国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划、大连化物所创新基金等项目的支持。(来源:中国科学院大连化物所 张福生)

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