【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，大連化學(xué)物理研究所生物技術(shù)研究部生物分離與界面分子機(jī)制研究組(1824組)卿光焱研究員團(tuán)隊(duì)開發(fā)了強(qiáng)烈左手性圓偏振發(fā)光(L-CPL)的手性熒光復(fù)合膜，突破了長(zhǎng)期以來納米纖維素衍生化只有右手性圓偏振發(fā)光(R-CPL)的現(xiàn)狀，為納米纖維素手性圓偏振光的不對(duì)稱性研究奠定了基礎(chǔ)。
圓偏振發(fā)光與物質(zhì)之間的相互作用為諸多新興技術(shù)發(fā)展提供了機(jī)會(huì)，如量子計(jì)算與信息加密、3D裸眼顯示、不對(duì)稱催化、手性傳感和手性生物分子成像等。如何同時(shí)獲得大不對(duì)稱因子(glum)和高量子產(chǎn)率(Φ)的圓偏振發(fā)光材料是實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用的基礎(chǔ)。具有液晶相的纖維素納米晶體(CNC)與強(qiáng)熒光成分自組裝研究為這個(gè)問題提供了解決方案。然而，傳統(tǒng)的CNC體系僅產(chǎn)生R-CPL，無L-CPL，限制了手性功能化應(yīng)用。
卿光焱團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于納米纖維素的手性功能化研究，前期開發(fā)了多模式、可轉(zhuǎn)換的手性光學(xué)防偽薄膜(Adv. Funct. Mater.，2022 )、光子纖維素納米晶的柔性汗液傳感器(Small，2023)。在此基礎(chǔ)上，本工作中，團(tuán)隊(duì)提出了羥丙基纖維素結(jié)合聚集誘導(dǎo)發(fā)光體共組裝構(gòu)筑L-CPL的策略，獲得了大glum(+0.51)和高Φ(55.8%)的手性熒光薄膜。此外，該薄膜還展現(xiàn)出柔韌性、耐溶劑性、結(jié)構(gòu)色可調(diào)性和多色L-CPL等綜合特性，可以作為耐用性和多模式的光學(xué)防偽標(biāo)識(shí)，印刷在織物上，即使經(jīng)過反復(fù)洗滌干燥，仍能保持光學(xué)穩(wěn)定性；還可以作為手性光源，實(shí)現(xiàn)相反L-CPL/R-CPL誘導(dǎo)不對(duì)稱光聚合反應(yīng)。該工作有望推動(dòng)納米纖維素手性光學(xué)材料在圓偏振3D顯示器、手性分子傳感和CPL成像等方面的應(yīng)用。
相關(guān)研究成果以“Intense Left-handed Circularly Polarized Luminescence in Chiral Nematic Hydroxypropyl Cellulose Composite Films”為題，于近日發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上。該工作的第一作者是我所1824組聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生黃裕曉，上述工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)、國(guó)家自然科學(xué)基金、遼寧省興遼英才計(jì)劃、我所創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的支持。(文/圖 張福生)
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