高效、多刺激响应超分子发光体系的构筑与功能

Stimuli-responsive luminescent material is of great potential for the applications in information-storing devices, nonlinear optical devices, pressure sensors, chemical biosensors, molecular recognition and fluorescence labeling, and it is one of the front line research fields of stimuli-responsive materials. The study of stimulus-response luminescent material can provide an important academic and practical significance. Here, our proposal focuses on the self-assembly based construction and functionalization of novel supramolecular luminescent systems, so as to combine the luminescent properties of organic aggregation-induced emission (AIE) molecules with the methods and techniques of supramolecular assembly. The goal of the project is to realize the function of efficient multi-stimuli responsive in the newly designed AIE molecular systems, and to construct a efficient and multi-stimuli responsive supramolecular luminescent material system via the collaborative response of stimulation and aggregation, in which should the intrinsic physical mechanism of stimuli-responsive luminescence at the supramolecular level be revealed. Moreover, the exploration of stimuli-responsive supramolecular luminescence systems in the applications of.fluorescent sensors will lay the foundation of expanding the practical application of stimuli-responsive supramolecular luminescent material systems.

刺激响应发光材料在信息存储、非线性光学器件、压敏元件、化学生物传感器以及分子识别和标记等领域极具应用潜力，是刺激响应材料领域的前沿研究方向之一，研究刺激响应发光材料具有重要的学术意义和现实意义。本项目拟将聚集诱导发光有机高分子材料的发光特性与超分子组装方法和技术有机结合，开展以自组装为基础的新型超分子发光体系的构筑及功能研究，以实现高效多重刺激响应功能为目标，发展新型聚集诱导发光有机高分子材料，构筑高效、多刺激响应超分子发光体系，揭示超分子发光体系刺激响应发光的内在机制，探索超分子发光体系在荧光传感器方面的应用，为拓宽刺激响应超分子发光材料体系及其实际应用奠定基础。

刺激响应发光材料在信息存储、非线性光学器件、压敏元件、化学生物传感器以及分子识别和标记等领域极具应用潜力，是刺激响应材料领域的前沿研究方向之一，研究刺激响应发光材料具有重要的学术意义和现实意义。项目执行四年来，我们完成了项目的各项研究内容，实现了设立的研究目标。在具有聚集诱导发光特性的新型有机聚合物的设计合成，高效超分子发光体系的构筑以及荧光传感等方面取得了较大进展，为获得高效刺激响应超分子发光材料体系奠定了坚实的基础。在新型聚集诱导发光有机聚合物的设计合成方面，设计合成了多个具有AIE 特性的有机小分子和聚合物发光材料体系。开发了系列具有高固态发光效率的二苯乙烯基蒽（DSA）衍生物、四苯乙烯衍生物以及具有红光或近红外发光特性的新型AIE 发光基元，系统地研究了这些新型发光分子的物理化学性质，为进一步理解聚集诱导发光机制和拓展聚集诱导发光材料体系奠定了坚实的基础。在高效超分子发光体系的构筑以及荧光传感等方面，将设计合成的新型聚集诱导发光有机聚合物利用自组装方法、聚合物包覆法或者共晶策略，构筑了从一维到三维不同层次的超分子发光体系，制备的超分子发光体系在水溶液中的量子效率高达46.5%，改善了目前近红外荧光成像探针发光效率过低的问题，获得了较好地荧光传感效果，为开发高效刺激响应超分子发光材料体系提供了新思路。上述高性能多刺激响应超分子发光材料体系，凭借其优良的发光特性，简便的制备方法，在化学和生物检测、生物成像、防伪等方面展示了很好的应用前景。项目执行期间，发表高水平SCI 研究论文26 篇，授权中国发明专利2项，申请中国发明专利1项，培养博士7名，硕士8名。