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手性金属卤化物钙钛矿的设计合成及其圆偏振发光研究进展

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中国科学:化学 2024年

作者：丛莉崔彬彬北京理工大学前沿交叉科学研究院

近年来,有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿因其出色的光电性能成为最具吸引力的半导体材料之一,通过将“手性”分子引入到金属卤化物钙钛矿晶体材料中就可以得到“手性金属卤化物钙钛矿”.手性金属卤化物钙钛矿结合了钙钛矿的优良光电性质... 详细信息

近年来,有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿因其出色的光电性能成为最具吸引力的半导体材料之一,通过将“手性”分子引入到金属卤化物钙钛矿晶体材料中就可以得到“手性金属卤化物钙钛矿”.手性金属卤化物钙钛矿结合了钙钛矿的优良光电性质和手性特征,故产生了圆二色性(CD)、圆偏振发光(CPL)、非线性光学(NLO)、自旋电子学、铁电性和手性诱导自旋选择性(CISS)效应等独特光电功能的可能性,在光电子学、光学材料、光伏材料和自旋电子学等领域具有广阔的应用前景.本文综述了近年来手性金属卤化物钙钛矿的研究发展情况,如制备方法、晶体结构、手性产生机理、圆偏振发光和圆偏振光检测等;此外,总结了该类材料发展过程中所面临的挑战并展望了其发展前景.这对了解手性金属卤化物钙钛矿的光电性质和构建策略具有重要的理论意义,并为开发设计新型的手性金属卤化物钙钛矿提供了思路.

关键词：手性金属卤化物钙钛矿光电性质圆偏振发光圆偏振光检测

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稀土配合物圆偏振发光性能研究进展

中国科学:化学 2024年

作者：赵艳波李洁詹传郎内蒙古师范大学化学与环境科学学院先进材料化学与器件内蒙古自治区高等学校重点实验室

圆偏振发光不仅能直观地反映手性发光体系的激发态结构信息,而且在3D显示、手性识别、信息存储、光电器件及生物探针等领域具有广泛的应用.近年来,圆偏振发光材料引起了人们越来越多的关注,是当前发光材料领域新的研究热点.本综述从配... 详细信息

圆偏振发光不仅能直观地反映手性发光体系的激发态结构信息,而且在3D显示、手性识别、信息存储、光电器件及生物探针等领域具有广泛的应用.近年来,圆偏振发光材料引起了人们越来越多的关注,是当前发光材料领域新的研究热点.本综述从配合物和配体角度详细介绍了提高发光量子效率的结构设计策略,系统地总结了手性稀土发光配合物圆偏振发光性能的研究进展.本综述探讨了创新的结构设计策略,旨在开发性能卓越、结构稳定的手性稀土配合物,促进圆偏振发光材料领域的发展.

关键词：手性稀土配合物圆偏振发光发光性能结构

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螺旋取代聚炔圆偏振发光材料研究进展

中国科学:化学 2024年

作者：钟海赵彪邓建平北京化工大学材料科学与工程学院化工资源有效利用国家重点实验室

圆偏振发光(CPL)材料凭借其独特的光物理特性,在3D显示、防伪、生物成像、不对称催化等领域展现出巨大的应用潜力.通常,手性和发光组分的同时存在是实现CPL的必要条件.螺旋取代聚炔的手性放大效应赋予其强烈的光学活性,且主链的动态螺... 详细信息

圆偏振发光(CPL)材料凭借其独特的光物理特性,在3D显示、防伪、生物成像、不对称催化等领域展现出巨大的应用潜力.通常,手性和发光组分的同时存在是实现CPL的必要条件.螺旋取代聚炔的手性放大效应赋予其强烈的光学活性,且主链的动态螺旋结构使其具有刺激响应性,因而在构筑CPL材料方面具有显著的优势.本文依据手性和发光组分之间相互作用方式的不同,系统地综述了螺旋取代聚炔CPL材料的构筑方法和手性光学性能,并介绍了其在手性传感、防伪和光电器件方面的应用.最后,探讨了该领域当前的挑战和未来的发展前景.

关键词：圆偏振发光手性取代聚炔螺旋聚合物

有机硼氮(B/N)圆偏振发光手性分子的研究进展:合成、结构及其性能表征

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中国科学:化学 2024年

作者：薛雨婷孙翠萍陈磅宽北京理工大学化学与化工学院

圆偏振发光(CPL)分子作为一类特殊的手性发光材料,近年来在材料科学、光学传感、信息加密和生物成像等领域展现出一定的应用潜力.主族元素的掺杂是调控圆偏振发光分子手性光学特性的有效策略,最近也取得了显著的研究进展.该综述旨在探... 详细信息

圆偏振发光(CPL)分子作为一类特殊的手性发光材料,近年来在材料科学、光学传感、信息加密和生物成像等领域展现出一定的应用潜力.主族元素的掺杂是调控圆偏振发光分子手性光学特性的有效策略,最近也取得了显著的研究进展.该综述旨在探讨主族元素掺杂对圆偏振发光分子结构及性质的影响,重点介绍了本课题组在硼氮(B/N)掺杂手性分子设计及其圆偏振发光性能方面所取得的部分成果.在此,我们从轴向、螺旋和平面手性分子等三个方面进行了简要概述,并系统分析了手性分子结构与其独特手性光学性能之间的内在关系.

关键词：圆偏振发光手性有机硼化学

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稀土圆偏振发光材料研究进展

化学学报 2024年第6期 707-730页

作者：李小贞孙庆福福建师范大学海峡柔性电子实验室中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室

圆偏振光(CPL)是一种特殊而重要的光,在三维显示、有机光电器件、安全油墨、生物和化学探针等方面具有广泛应用前景.发光不对称因子和发光量子产率是衡量圆偏振发光性能的重要指标.受磁跃迁偶极矩较小的影响,大部分手性材料的发光不对... 详细信息

圆偏振光(CPL)是一种特殊而重要的光,在三维显示、有机光电器件、安全油墨、生物和化学探针等方面具有广泛应用前景.发光不对称因子和发光量子产率是衡量圆偏振发光性能的重要指标.受磁跃迁偶极矩较小的影响,大部分手性材料的发光不对称因子较小.稀土金属离子优异的光、电性能和部分磁偶极跃迁允许特性使手性稀土化合物被认为是理想的具有高发光不对称因子和高发光量子产率的圆偏振发光材料.基于此,本综述归纳总结了手性稀土材料在可见光、近红外光和双光子激发圆偏振发光材料等方面的研究进展,探讨了配体、溶剂、阴离子、多级自组装作用和外界刺激等因素对圆偏振发光性能的调控规律,总结了手性稀土圆偏振发光材料在圆偏振有机发光二极管、生物传感、检测、防伪和成像等方面的应用,以及该领域目前面临的主要机遇和挑战.

关键词：稀土手性圆偏振发光自组装发光不对称因子

圆偏振发光性质的热活化延迟荧光材料及电致发光器件

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化学进展 2022年第9期34卷 1996-2011页

作者：于兰薛沛然李欢欢陶冶陈润锋黄维南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室江苏省生物传感材料与技术重点实验室信息材料与纳米技术研究院江苏先进生物与化学制造协同创新中心南京210023

具有圆偏振发光性质的热活化延迟荧光(circularly polarized thermally activated delayed fluorescence, CP-TADF)材料,因其在数据存储、生物成像以及3D显示等领域的应用前景,受到学者们的广泛关注。基于此类材料所制备的圆偏振热活化... 详细信息

具有圆偏振发光性质的热活化延迟荧光(circularly polarized thermally activated delayed fluorescence, CP-TADF)材料,因其在数据存储、生物成像以及3D显示等领域的应用前景,受到学者们的广泛关注。基于此类材料所制备的圆偏振热活化延迟荧光器件展现出优异的器件性能。本文从圆偏振热活化延迟荧光材料的发光机理及分子设计策略出发,依据CP-TADF材料构筑方法的不同,概括了其结构设计策略,系统地综述了各种类型CP-TADF材料的分子结构和光电性能的关系及其在电致发光器件领域的应用,最后探讨了目前CP-TADF材料存在的问题,并展望了其未来发展前景及挑战。

关键词：圆偏振发光热活化延迟荧光手性电致发光器件分子设计

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调控发色团手性物理环境构筑高性能圆偏振发光材料

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科学通报 2023年第32期68卷 4302-4317页

作者：蒋承逾潘佩琳金雪段鹏飞国家纳米科学中心中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室北京100190 中国科学院大学纳米科学与技术学院北京100049

圆偏振发光材料由于其特殊的手性发光性质,在信息加密、不对称催化、光电器件、生物传感等方面受到广泛的关注.圆偏振发光材料的传统构筑方法通常需要复杂的合成,并且发光不对称因子glum较难提高,很难满足实际应用.通过调控发色团的手... 详细信息

圆偏振发光材料由于其特殊的手性发光性质,在信息加密、不对称催化、光电器件、生物传感等方面受到广泛的关注.圆偏振发光材料的传统构筑方法通常需要复杂的合成,并且发光不对称因子glum较难提高,很难满足实际应用.通过调控发色团的手性物理环境来构筑圆偏振发光材料具有制备方法简单、适用性强的优点,同时可以兼容各种手性或非手性发色团,且其发光不对称因子普遍较高,为圆偏振发光材料的实际应用提供了可能.自下而上(bottom-up)的自组装技术是通过改变发色团手性物理环境来增强和放大手性光学信号的非常有效的策略,是圆偏振发光材料最常用的构筑策略.另一方面,得益于纳米加工技术的发展,自上而下(top-down)的人工超表面也成为通过改变发色团手性物理环境来构筑高效圆偏振发光材料的新方法.自组装技术具有动态可逆的优点,而超表面手性结构的构筑策略在精细调控材料微观结构方面更具优势.本文介绍了基于手性物理环境调控的圆偏振发光材料的构筑策略,综述了圆偏振发光的相关概念,总结了自组装和超表面两种方法构筑高性能圆偏振发光材料的研究进展,以及手性物理环境调控的圆偏振发光材料在信息加密、生物传感和不对称光聚合方面的应用.

关键词：圆偏振发光手性自组装超表面

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基于联萘酚骨架的新型圆偏振发光材料的合成及性能探究

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化学学报 2022年第7期80卷 929-935页

作者：刘斌陈磅宽北京理工大学化学与化工学院北京102401

合成了基于联萘酚骨架并具有电子给体二芳基胺(NN)、电子给受体二芳基胺和二芳基硼(BN)、电子给受体二芳基胺和氰基(4N2CN)的系列手性发光分子,通过引入不同的受体基团和扩展分子的手性骨架来比较几个分子的性质差异.由于分子内电荷转移... 详细信息

合成了基于联萘酚骨架并具有电子给体二芳基胺(NN)、电子给受体二芳基胺和二芳基硼(BN)、电子给受体二芳基胺和氰基(4N2CN)的系列手性发光分子,通过引入不同的受体基团和扩展分子的手性骨架来比较几个分子的性质差异.由于分子内电荷转移(ICT)特性,化合物BN和4N2CN表现出显著的温度响应型荧光发射位移.二芳基硼的引入使得BN在常见有机溶剂中的荧光量子效率相比NN明显提高并表现出更显著的溶剂化变色效应.为了探索它们的手性光学性质,三个消旋体化合物在光学提纯后进行圆二色光谱(CD)和圆偏振发光光谱(CPL)测试.因为化合物4N2CN手性骨架的扩展,其CPL信号和发光不对称因子(g)优于NN.这项工作可能有助于开发新型手性发光材料,也为增强分子激发态的手性信号提供了一种思路.

关键词：联萘酚圆偏振发光热响应型发光聚集诱导发光电子给受体

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非互易性手性发光材料研究进展

中国科学:化学 2024年

作者：李鹏鹏张佳豪刘新龙孙国华张信马劲松侯连龙河北科技大学材料科学与工程学院河北省柔性功能材料重点实验室

非互易性手性发光材料通过简单的正反面翻转即可快速实现对圆偏振光的手性可逆切换,因而在新型光电器件和高级光学防伪等领域具有广阔的应用前景.迄今为止,在圆偏振发射中观察到的非互易特性非常罕见,对这一特性的研究为可调控手性发光... 详细信息

非互易性手性发光材料通过简单的正反面翻转即可快速实现对圆偏振光的手性可逆切换,因而在新型光电器件和高级光学防伪等领域具有广阔的应用前景.迄今为止,在圆偏振发射中观察到的非互易特性非常罕见,对这一特性的研究为可调控手性发光材料的设计、制备和应用提供了新思路和借鉴意义.本文主要以手性发光膜材料为研究对象,从手性有机染料薄膜、手性液晶薄膜、手性聚合物薄膜以及复合手性膜器件等材料体系介绍了非互易性手性的概念、科学机制和研究领域,并对非互易性手性发光材料面临的挑战和未来的重点研究方向进行了讨论.

关键词：非互易性手性调控圆偏振发光有机功能薄膜手性发光材料