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含硼有机化合物是一类颇具潜力的室温长寿命荧光材料。硼原子自身空p轨道和吸电子特性使其可以通过形成氢键而加强分子间作用力，促进系间窜越（ISC），从而延长荧光寿命。

南京邮电大学陈润锋课题组在《德国应化》杂志上发表了一种含硼的长寿命深蓝荧光有机材料。该材料室温下经紫外光激发后呈现出深蓝色荧光，可持续长达5秒。且材料湿水后荧光亮度更高，荧光量子效率位列已报道的有机荧光剂前列。此外，这种荧光材料可以被打印在纸上作为防伪标识。

【文章要点】

一、荧光材料通过将1,4-苯二硼酸（BDA）荧光体掺入氰尿酸（CA）载体（图1a）制成。CA与BDA间形成氢键。氢键能够抑制BDA受紫外照射激发后的非辐射衰减（non-radiative decay）过程，从而延长荧光寿命。干燥条件下，CA:BDA材料的蓝色荧光寿命高达5.08秒。

图1. 本文报道的荧光材料组分及其发光性能。图源：Angew. Chem.

二、水响应功能：水能与1,4-苯二硼酸和氰尿酸互相形成氢键，增加氢键数量，增强氢键网络（图1b），提高荧光效率。室温下CA:BDA经紫外线（254 nm）照射后发出波长为406 nm的深蓝色荧光，量子效率为16.1%。吸收20 wt.%水后，由于系间窜越和三重态发射过程发生概率增大，材料的荧光量子效率提升至37.6%，显得更加明亮（图1c）。

三、利用喷墨打印机可将CA:BDA的水分散液打印到纸上，制成防伪图标（图2a）。打印的图案在日光或紫外光照射下并不可见，但撤除紫外光照射后便会产生肉眼或相机可见的明亮深蓝色荧光，持续数秒（图2b）。该光学性质使CA:BDA荧光材料可被用来印刷防伪标识。

图2. 荧光材料的打印与其长寿命荧光防伪标识的应用。图源：Angew. Chem.

更多内容及细节请参阅原文：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202104361

来源：高分子科学前沿

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