北化顾星桂&唐本忠院士Angew：聚集微环境诱导可调白光发射的核-壳荧光聚合物粒子

通讯作者：顾星桂

通讯单位：北京化工大学

基于聚集微环境敏感聚集诱导发光(AIE)和Förster共振能量转移(FRET)的白光发射聚合物(WLEP)引起了照明和光电器件的极大兴趣。

在此，北京化工大学顾星桂教授和唐本忠院士合作开发了一种在核-壳工程下，通过两种发光互补的AIEgen逐步自稳定沉淀聚合来构建白光发射可调谐核-壳结构的荧光聚合物粒子(CS-FPPs)的新策略。通过改变聚合物膨胀和收缩下的聚集微环境来调节CS-FPPs的AIE特性和FRET过程，促进其可调白光发射。相关工作以“Core-Shell Fluorescent Polymeric Particles with Tunable White Light Emission Based on Aggregation Microenvironment Manipulation”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上。

图1. (a)CS-FPPs通过逐步2SP聚合制备策略的示意图。CS-FPPs在(b)365 nm紫外光下的TEM图像和荧光照片、在IAAC溶液中(c)PL光谱和(d)CIE 1931色度图(壳形成时间0，0.5，1，2，4和6小时)。激发波长为365 nm。

这种CS-FPPs是通过逐步2SP聚合获得的，并且通过CS-FPPs中的核-壳工程在空间上隔离它们，有效抑制了两个可传递能量的AIEgens的FRET。

在聚合物在不同溶剂中膨胀和收缩过程中，可以通过改变AIEgens的聚集微环境来灵敏地控制CS-FPPs的AIE和FRET，从而调节白光发射。

得益于可调谐的白光发射，这种调谐可以在固态下快速实现，使CS-FPPs在防伪方面的应用得到了很好的证明，同时CS-FPPs具有相当大的抑菌性。

该研究充分说明了聚集微环境对发光体发射的重要性，极大地推动了高技术领域发光可调节WLEP的发展。

图2. WL-CS-FPPs在(a)EA/IAAC和(b)Hex/IAAC的混合溶液中的PL光谱和荧光照片，其中EA或Hex分数（fEA或fHex，vol%）为0、10、20、30、40、50、60、70、80和90%。激发波长为365 nm。(c)EA/IAAC和Hex/IAAC混合溶液中WL-CS-FPPs的CIE 1931色度图，EA或Hex分数不同。在(d)EA/IAAC和(e)Hex/IAAC的混合溶液中，CS-FPP中TPE-VBC-B供体在480 nm的平均寿命。激发波长为377 nm。(f)来自不同fEA和fHex溶液的WL-CS-FPPs的SEM图像，以及WL-CS-FPPs在膨胀和收缩过程中的形态变化示意图。

图3. 在EA熏蒸和干燥下，TPE-VBC-B供体对来自IAAC的WL-CS-FPPs粉末的(a)PL光谱和荧光照片以及(b)在480 nm下的时间分辨PL。激发波长为(a)365和(b)377 nm。(c)WL-CS-FPPs在EA熏蒸和干燥后的机理和TEM图像。(d)在日光和365 nm紫外光下基于WL-CS-FPPs的数据加密和解密。

参考文献：

Guan Wang, Hao Yu, Liming Yang, Zhentao He, Liangyu Zhou, Jiangman Sun, Xinggui Gu, Wantai Yang, Ben Zhong Tang, Core-Shell Fluorescent Polymeric Particles with Tunable White Light Emission Based on Aggregation Microenvironment Manipulation, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, https://doi.org/10.1002/anie.202110180

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