发光材料在信息存储、生物成像、光催化与光电子器件等领域具有重要应用价值。近年来，超分子化学为发光材料的结构调控与功能构筑提供了新的研究思路，通过非共价相互作用实现分子尺度到纳米尺度的可控组装，从而赋予体系多样的光学性质和刺激响应行为。近日，肖唐鑫教授研究组围绕这一前沿方向，开展了系列工作。
（1）挑战实现聚集诱导发光（AIE）现象的最小聚集数
传统上，聚集导致淬灭（ACQ）分子仅在稀溶液状态下发光，而聚集诱导发光（AIE）分子则主要在聚集态下发光。如何突破二者界限，使材料在从溶液到聚集态的“全状态”下均保持高效发光，是发光材料领域的重要科学问题。
为此，研究组与英国剑桥大学Scherman教授研究组合作，利用超分子大环葫芦[8]脲（CB[8]）通过2:2主客体作用同时包结两个AIE客体荧光团，实现了最小聚集单元即可产生AIE效应。该工作通过超分子策略系统回答了“实现AIE效应需要多少个荧光团”这一基本科学问题，为构建从分子态到聚集态均具备发光能力的“全状态发光材料”提供了新的研究范式。相关成果以《How many fluorophores are required to achieve AIE?》为题发表在英国皇家化学会（RSC）旗舰刊Chemical Science上（Chem. Sci. 2025, 16, 22058–22064）。
图1. 基于CB[8]主客体作用调控AIE示意图
原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/sc/d5sc04053a
（2）构建极简仿生热敏光合系统
自然光合作用依赖复杂超分子结构实现能量转移、能量转换及环境响应等多重功能，在人工体系中复制这一协同机制仍具有挑战性。研究组构建了一种结构简洁的仿生光捕获体系：通过两亲性分子TPE-CSO的自组装形成纳米结构，并与染料Rh6G和SR101协同组装，构建级联Förster共振能量转移（FRET）网络。
该体系在低临界溶解温度（LCST）以上发生热响应性解组装，从而调控能量转移效率并影响活性氧（ROS）的产生，实现温度门控的光催化过程，可高效促进芳基烯烃氧化裂解反应。其在高温条件下催化效率降低的行为与天然光合系统的温度敏感性相一致，展示了仿生光捕获体系内置环境适应功能的设计潜力。相关成果以《Thermoresponsive artificial light-harvesting system with temperature-gated cascade energy transfer and photocatalysis》为题发表在Chemical Science（Chem. Sci. 2026, DOI: 10.1039/D5SC07946B）。
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图2. 基于超分子两亲作用构筑极简仿生热敏捕光系统示意图
原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/sc/d5sc07946b
此外，研究组还利用水溶性二取代柱芳烃诱导客体自组装构筑光捕获系统并实现酰胺类药物分子的高效光催化合成（Langmuir 2026, 42, 3604-3611.）。同时，对基于两亲体构筑的超分子光捕获体系进行了系统综述（Chem. Commun. 2026, 62, 1730-1744）。
上述研究工作展示了超分子自组装在调控发光行为和构筑仿生光功能体系方面的独特优势，为发展新型功能发光材料和人工光能利用体系提供了重要参考。
详情参见研究小组网页：https://www.x-mol.com/groups/xiao_tangxin
