动态光致变色长寿命室温磷光材料是一类兼具结构色变化与发光特性可调（强度、寿命及颜色）的智能光学材料，在高级防伪、信息加密、传感等领域具有巨大应用潜能。然而，如何将光致变色和长寿命室温磷光功能有效整合到单一聚合物体系，以构筑出多色可调的高性能的动态光致变色长寿命室温磷光聚合物，仍面临巨大挑战。我们研究团队策略性地将具有可调控分子内电荷转移（ICT）能力的非线性吡啶鎓单元嵌入刚性聚乙烯醇（PVA）基质中，成功地开发了多色可调的动态光致变色长寿命室温磷光聚合物。
图1 多功能吡啶鎓单元结构图及其掺杂聚合物膜应用图
结合多种光谱分析表明，这类多功能吡啶鎓单元受光激发，诱导ICT驱动的电荷分离，可形成具有不同能量的长寿命三线态电荷转移（CT）态，从而可实现多色长寿命室温磷光发射。PVA基质不仅稳定了这些三线态CT态，还促进了CT介导的从羟基到吡啶鎓受体的电子转移，产生具有可逆光致变色行为的稳定自由基。此外，通过硼酸交联吡啶鎓掺杂的PVA网络，所构筑的聚合物体系在保持高对比度可逆光致变色行为的同时，将磷光寿命（提升至0.96秒）与量子效率（提高至27.8%）明显提升。这类多功能聚合物薄膜在多重防伪、可重写图案化以及高安全性信息加密领域展现出了一定的应用潜力（图1）。相关成果，以“Engineering Color-Tunable Photochromic Ultra-Long Room Temperature Phosphorescence Polymer Films by Regulating Intramolecular Charge Transfer of Nonlinear Pyridinium Units” 为题，发表在国际顶级期刊Advanced Functional Materials (2025, DOI: 10.1002/adfm.202521242)上。
本研究不仅为开发多刺激响应型的光致变色长寿命磷光聚合物提供了可靠的设计策略，还为构筑新型智能光学材料奠定了基础。该研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省科技厅青年基金项目、江苏省高等教育自然科学基金等项目的资助。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1002/adfm.202521242
