【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】室溫磷光（RTP）是獨(dú)特的光物理現(xiàn)象。RTP相關(guān)材料在撤去激發(fā)光源后，可以持續(xù)數(shù)秒到幾小時的長壽命發(fā)射。RTP材料擁有較大的斯托克斯位移和長發(fā)光壽命等特性，在信息加密、生物成像、化學(xué)傳感等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。與廣泛應(yīng)用的熒光標(biāo)簽相比，RTP材料具有額外的時間維度和更豐富的光學(xué)可調(diào)性，在多級信息編碼中展現(xiàn)出更高的隱蔽性和難以復(fù)制性，更適用于高等級的信息加密與防偽。近年來，RTP領(lǐng)域快速發(fā)展，但按需且高效操縱RTP性能仍是挑戰(zhàn)。此外，如何整合多色熒光和精確可調(diào)的余輝應(yīng)用于多級信息編碼以提高加密安全性，需要進(jìn)一步研究和優(yōu)化。

近年來，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋關(guān)鍵材料重點(diǎn)實(shí)驗室智能高分子材料團(tuán)隊研究員陳濤和助理研究員尹光強(qiáng)，致力于利用超分子動態(tài)相互作用力可控構(gòu)建復(fù)合發(fā)光（熒光、磷光）材料及其在信息存儲與加密、偽裝與防偽等方面的應(yīng)用研究。
 

近日，該團(tuán)隊報道了鑭系金屬配位精準(zhǔn)調(diào)控有機(jī)室溫磷光材料性能的策略，獲得了定制化的熒光、磷光性能，并建立了高安全等級的多級信息加密與防偽應(yīng)用。銪、鋱等鑭系金屬離子（Ln³⁺）存在禁阻的躍遷過程，通常需要采用高摩爾系數(shù)的有機(jī)配體來對Ln³⁺進(jìn)行敏化以實(shí)現(xiàn)高效發(fā)光。這一過程稱為天線效應(yīng)。配體到金屬光敏能量轉(zhuǎn)移過程源于有機(jī)配體的三重態(tài)到Ln³⁺的高能激發(fā)態(tài)，這與有機(jī)三重態(tài)激子輻射躍遷到基態(tài)形成磷光的途徑構(gòu)成競爭關(guān)系。因此，研究通過整合Ln³⁺受體與長壽命有機(jī)磷光供體，將這種競爭機(jī)制引入到長壽命發(fā)光系統(tǒng)以操縱RTP性能，獲得定制化的光學(xué)性能。該研究所得到的鑭系摻雜RTP材料性能高度依賴鑭系金屬離子的引入量，通過調(diào)節(jié)Ln³⁺摻雜量，可按需獲得特定的熒光、磷光性質(zhì)。同時，鑒于材料具有精確定制化的磷光性能以及多色可調(diào)熒光等方面的優(yōu)點(diǎn)，該團(tuán)隊建立了高安全等級的多級信息編碼系統(tǒng)，包括熒光誤導(dǎo)、時空分辨防偽、熒光磷光雙模加密點(diǎn)陣等。這一成果為精準(zhǔn)調(diào)控有機(jī)RTP性能提供了新途徑，并拓展了復(fù)合光學(xué)材料在高級信息安全和防偽方面的應(yīng)用。
 

相關(guān)研究成果以Finely Manipulating Room Temperature Phosphorescence by Dynamic Lanthanide Coordination toward Multi-Level Information Security為題，發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、浙江省自然科學(xué)基金、寧波市自然科學(xué)基金和寧波材料所所長基金等的支持。

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鑭系金屬配位調(diào)控磷光性能的機(jī)理及多級加密應(yīng)用展示