大连化物所陈萍、何腾团队Nature Communications:一类新型碱金属氮杂芳烃盐固态荧光材料

本文由中国科学院大连化学物理研究所陈萍、何腾团队发表在Nature Communications上。研究背景是传统有机小分子在固态下因分子振动和π-π堆积导致荧光猝灭，发光效率低下且颜色调控困难。研究目的为开发一种既能大幅提升发光效率又能灵活调控发射波长的通用方法。研究团队提出“碱金属取代”策略，将碱金属（Li、Na、K）引入氮杂芳烃分子中，合成超过30种新型离子型荧光材料，其发光波长覆盖近紫外至红光整个可见光谱区。晶体结构解析和理论计算揭示双重微观机制：刚性离子晶格有效抑制非辐射跃迁，碱金属引入调控共轭体系电子密度，缩小能隙，实现发光效率大幅提升（部分材料量子产率从几乎为零提升至54%）和颜色精准调控。这些材料展现出良好的稳定性和多波长激发响应特性，在信息防伪领域展示了应用潜力。结论是该工作为开发高效、可调的小分子基发光材料提供了全新思路。