基于主客体掺杂室温磷光材料的氧气传感材料（英文）

作     者：张惟 李庚辰 苏昊 戴文博 孙鹏 石建兵 佟斌 蔡政旭 董宇平 

作者机构：北京理工大学材料学院结构可控先进功能材料与绿色应用实验室 中国科学技术大学合肥国家实验室 温州大学化学与材料工程学院 温州大学温州市生物保健材料与化学重点实验室 北京理工大学前沿交叉科学研究院 

出 版 物：《有机化学》 (Chinese Journal of Organic Chemistry)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(No.22222501,22175023) 北京市自然科学基金(No.2232022,2242060) 北京理工大学研究生科研水平和创新能力提升计划(No.2023YCXZ016)项目资助 

主　　题：有机室温磷光 主客体掺杂策略 氧敏感材料 氧气浓度检测 

摘      要：定量氧气检测，特别是在低浓度下的检测，在生物、复杂环境和化学过程工程中具有重要意义。由于磷光的三线态激子对氧气的高灵敏度和快速响应，纯有机室温磷光用于氧气检测近年来引起了人们的广泛关注。然而，在室温下纯有机主客体掺杂材料同时实现超长磷光和定量氧气检测仍然面临挑战。为实现磷光需要限制发光基元的非辐射弛豫需要的主体分子间紧密堆积，致使氧气不容易进材料体系中，进而难以实现对氧气的响应。本研究探讨了由4 ,4 -二叔丁基-4-溴三苯胺（TPABuBr）和4-溴代正丁基萘酰亚胺（NIBr）组成的主客体掺杂室温磷光材料在低氧环境下的氧敏感性。该掺杂材料在室温下展现出荧光和磷光双发射特性。主体TPABuBr中的叔丁基基团使晶体结构中存在适当的分子间距，赋予了掺杂材料氧透过性。掺杂材料的磷光发射强度与氧体积分数之间的线性关系符合Stern-Volmer方程，可用于定量分析氧浓度，且具有快速响应和优异的光稳定性，展示了其作为氧传感器的潜力。总的来说，本研究阐述了NIBr/TPABuBr掺杂材料的设计和特性，展示了其在氧浓度检测方面的潜力，为设计氧传感系统提供了新思路。