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圆偏振发光材料的手性反转

中国科学：化学 2024年第8期54卷 1233-1249页

作者：卞佳林付阔刘国锋同济大学化学科学与工程学院上海200092

圆偏振发光(CPL)材料因其在3D显示、光电器件、手性传感识别及不对称合成等领域的潜在应用而受到广泛关注,构建手性方向可调的高性能CPL材料是满足不同领域实际应用需求的关键所在.本文概述了近五年来利用各种外场刺激(如光、温度、溶剂... 详细信息

圆偏振发光(CPL)材料因其在3D显示、光电器件、手性传感识别及不对称合成等领域的潜在应用而受到广泛关注,构建手性方向可调的高性能CPL材料是满足不同领域实际应用需求的关键所在.本文概述了近五年来利用各种外场刺激(如光、温度、溶剂、pH、离子等)调控CPL材料手性反转的研究进展,简要介绍了CPL材料手性反转的潜在应用,并针对当前CPL材料手性反转研究面临的挑战以及未来发展进行了讨论.

关键词：圆偏振发光超分子手性手性反转自组装发光材料

不同取代位置的萘衍生两亲分子在气/液界面组装膜中的螺旋结构与圆偏振发光

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高等学校化学学报 2021年第4期42卷 1253-1259页

作者：孟妍王秀凤张莉刘鸣华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 中国科学院化学研究所胶体、界面与化学热力学重点实验室北京100190

Langmuir-Blodgett(LB)技术可在二维气/液界面上精确地控制分子之间的排列及堆积方式,构建有序超薄膜及纳米组装体.同时,界面这一不对称环境也可有效放大组装体的手性信息,实现超分子体系中的手性传递和手性放大.本文研究了萘环取代位... 详细信息

Langmuir-Blodgett(LB)技术可在二维气/液界面上精确地控制分子之间的排列及堆积方式,构建有序超薄膜及纳米组装体.同时,界面这一不对称环境也可有效放大组装体的手性信息,实现超分子体系中的手性传递和手性放大.本文研究了萘环取代位置不同的两种手性两亲分子——N,N′-双十八烷基-α-萘-L-氨基-谷氨酸二酰胺(1NLG)和N,N′-双十八烷基-β-萘-L-氨基-谷氨酸二酰胺(2NLG)在气/液界面的铺展及组装行为,发现同分异构效应影响了两亲分子在界面的排列,1NLG组装形成了均一的纳米带状结构,而2NLG则形成了左手螺旋结构,并且2NLG薄膜表现出圆偏振发光(CPL)性质,其不对称因子(glum)比三维体相组装体(超分子凝胶)大23倍,表明界面促进了超分子手性的放大.

关键词： Langmuir-Blodgett(LB)膜螺旋结构超分子手性圆偏振发光

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圆偏振发光无机量子点:合成策略及发光机制

中国科学：化学 2024年第8期54卷 1165-1177页

作者：蔡佳蓉赵伟闫雯慧王欣钰张煜宁庞代文药物化学生物学国家重点实验室化学学院分析科学研究中心天津市生物传感及分子识别重点实验室物质绿色创造与制造海河实验室南开大学天津300071

实现荧光亮度与发光不对称性的高效整合对制备高质量圆偏振发光材料至关重要.这类材料在加密信息传输、三维(3D)成像和手性传感等领域具有巨大的潜力.无机量子点作为发光单元,因其高稳定性、可调光致发光特性和高荧光量子产率,被认为是... 详细信息

实现荧光亮度与发光不对称性的高效整合对制备高质量圆偏振发光材料至关重要.这类材料在加密信息传输、三维(3D)成像和手性传感等领域具有巨大的潜力.无机量子点作为发光单元,因其高稳定性、可调光致发光特性和高荧光量子产率,被认为是新一代显示应用的理想候选材料.然而,要实现同时具备高荧光亮度和强发光不对称性信号的无机量子点的制备面临巨大挑战.主要原因在于手性配体对量子点表面不完全钝化而导致的缺陷态的形成,以及手性配体与量子点相互作用产生的手性发光控制机制尚不清晰.本综述从量子点的合成与手性功能化途径着手,系统综述了手性量子点的合成策略,包括水相直接合成、后合成修饰、及水/油界面介导的合成,并详细描述了这些合成方法的化学本质、对应材料的性质及方法本身的优缺点和适用范围.进一步地,根据相关经验方程,给出了圆偏振发光、荧光及手性信号的影响规律.结合电偶极和磁偶极对材料电子跃迁的影响,分析了圆偏振发光、荧光及手性信号之间的相关性,揭示无机量子点圆偏振发光的产生和性质调控内在规律,为高质量圆偏振发光量子点的制备提供科学指导.

关键词：圆偏振发光量子点手性合成发光机制

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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手性苯乙胺配体诱导的CsPbBr3量子点的圆偏振发光

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内蒙古师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期 47-56页

作者：张丽媛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

首先通过改变胺配体的链长度，从油胺（OAm）、十二胺（DDA）、辛胺（OA）到手性苯乙胺（PEA），发现引入手性苯乙胺配体后，CsPbBr3量子点的光致发光量子效率（PLQY）最高，为44.9%，且其显示圆偏振发光（CPL）性能，发光不对称因子为0... 详细信息

首先通过改变胺配体的链长度，从油胺（OAm）、十二胺（DDA）、辛胺（OA）到手性苯乙胺（PEA），发现引入手性苯乙胺配体后，CsPbBr3量子点的光致发光量子效率（PLQY）最高，为44.9%，且其显示圆偏振发光（CPL）性能，发光不对称因子为0.005。其次通过改变手性苯乙胺与非手性油胺、十二胺或辛胺的摩尔比例来共同钝化量子点，在苯乙胺比例为75%时得到的PLQY和发光不对称因子(glum)均最大。其中手性苯乙胺与非手性辛胺的比例为3∶1时获得了70.1%的PLQY和-0.027/+0.025的glum。

关键词：钙钛矿量子点手性配体配体钝化圆偏振发光

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手性有机小分子圆偏振发光的研究进展

化学学报 2017年第12期75卷 1150-1163页

作者：李猛林伟彬房蕾陈传峰中国科学院化学研究所分子识别与功能院重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

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、自旋信息通讯、信息存储与处理、CPL激光、生物探针等领域具有广泛的应用前景.因此,近年来圆偏振发光材料引起了人们越来越多的兴趣与关注,成为有机发光功能材... 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、自旋信息通讯、信息存储与处理、CPL激光、生物探针等领域具有广泛的应用前景.因此,近年来圆偏振发光材料引起了人们越来越多的兴趣与关注,成为有机发光功能材料领域一个新的研究热点.本综述总结近年来关于手性有机小分子圆偏振发光的研究进展,主要围绕具有中心手性、轴手性、面手性和螺旋手性的圆偏振发光有机小分子展开介绍.

关键词：圆偏振发光手性螺烯有机小分子

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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82卷 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福州350117 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福州350002

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

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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螺旋取代聚炔圆偏振发光材料研究进展

中国科学：化学 2024年第8期54卷 1289-1307页

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北京100029

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