近期，我校化学与分子工程学院马骧教授团队在热激活型高温磷光凝胶材料研究方面取得重要突破，相关成果以“Gel Displays Heating Activated Wavelength Tunable High Temperature Phosphorescence”为题，发表于国际知名期刊《德国应用化学》。

图1基于多作用力协同策略的掺杂体系构建及高温磷光性能图示

有机室温磷光材料凭借长发光寿命，大斯托克斯位移等优势，在信息存储，加密防伪，传感检测等领域具备巨大应用潜力。但绝大多数磷光体系会随着温度升高，分子热运动加剧，加速三线态激子非辐射衰减，出现发光减弱乃至完全猝灭现象。开发兼具高温耐受，发射波长可调，热激活发光特性的磷光材料，一直是该领域极具挑战的研究难题。

  基于上述难题，马骧团队提出多作用力协同策略，将三苯胺衍生物发光分子TPCS掺杂进聚丙烯酸钙（PAA-Ca）基质，构筑得到热激活型磷光凝胶体系。该水凝胶在室温条件下不产生磷光；加热诱导体系发生热致相分离，能够开启并增强磷光发射，和传统受热猝灭的磷光材料表现截然相反。持续加热除去水分后，相分离形成的刚性微环境被永久锁定，得到干凝胶。该干凝胶可实现磷光发射波长在505 nm至450 nm之间可逆蓝移，在473 K下肉眼仍可以观察到余辉，即便升高至573 K依然能够检测到磷光信号，寿命约9 ms。经过10次高低温循环测试后，材料磷光性能基本保持不变，拥有优异的抗疲劳特性。

  机理研究表明，该材料优异的高温磷光性能来源于基质内部多重作用力的协同效应：氢键为三线态激子提供基础刚性环境；Ca²⁺-COO^-配位交联赋予体系高热稳定性，同时触发热诱导相分离；相分离形成的局域受限微环境直接实现高温磷光发射。多重作用相互配合，克服单一氢键高温下易解离的短板，有效抑制高温下三线态激子非辐射跃迁。实验证实，热致相分离可以按需构建分子刚性，使热量成为磷光的激活因素而非猝灭因素，为设计高热稳定性，波长可调的磷光材料提供全新思路。

  基于该材料热激活发光，温度响应波长可调，余辉时间可调的特性，团队拓展了多项实际应用。实现高温环境下可读取的热开关二维码信息存储；利用余辉颜色随温度变化的特点，开发电子器件可视化温度传感；借助余辉随时间衰减的特性，构建时序可控的多级信息加密，为高温条件下信息安全，温度可视化监测提供全新的材料方案。

  该论文通讯作者为马骧教授和孙思宇副研究员，第一作者为博士生黄宇峰。该研究工作得到了基金委基础科学中心项目和国家杰出青年科学基金等项目的支持。

  文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.3918331