镧系元素，动态精细调控室温磷光

第一作者：李龙强

通讯作者：陈涛、尹光强

通讯单位：中国科学院宁波材料技术与工程研究所

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室温磷光材料因其独特的光学性质和广阔的应用前景而备受关注。然而，精细地控制磷光性质以根据需要获得理想的磷光性能仍然是一个巨大的挑战。

本研究提出了一种通过动态镧系配位精细调控有机磷光性能的策略，以实现按需调节的磷光表现。研究人员将具有优异配位能力的三联吡啶苯硼酸（TPYBOH）有机磷光体共价嵌入聚乙烯醇（PVA）基质中，制备出具有超长有机室温磷光（RTP）的寿命长达0.629秒的材料。

值得注意的是，这种磷光性能，包括强度和寿命，可以通过改变镧系元素掺杂剂来很好地控制。利用这些镧系调控的磷光薄膜的优异可调性能，成功展示了包括误导攻击者和时空分辨应用在内的多级信息加密，显著提高了安全等级。该工作为精细调控磷光性能以满足光学应用中的多样化需求开辟了一条新途径。

图文导读

图1：操作RTP属性和多级信息加密的说明。

图2：4TPYBOH@PVA薄膜的光物理性质。

图3：4TPYBOH@PVA–Eu薄膜的光物理性质。

图4：不同Ln3+浓度下制备的4TPYBOH@PVA–Eu和4TPYBOH@PVA–Tb RTP薄膜的照片，以及双金属Eu3+和Tb3+调控的RTP材料的照片。

图5：多级信息加密和防伪的示意图。

图6：重要信息存储的多级加密系统的构建和解密。

总结展望

本研究成功开发了一种通过动态镧系配位精细调控有机室温磷光性能的有效策略，实现了多级信息加密。通过将三联吡啶苯硼酸共价嵌入PVA基质中，制备了具有超长寿命和高强度蓝光磷光的有机RTP材料。通过引入不同浓度的Ln3+，实现了对磷光强度和寿命的精细调控，以及从蓝色到绿色或红色的可变荧光发射。

此外，研究还展示了这些Ln3+调控的RTP薄膜在高安全级别的信息安全和防伪方面的应用潜力。这项工作不仅为精细调控有机RTP性能提供了理想的方法，而且拓宽了RTP材料在高级别信息安全和防伪应用的领域。

文献信息

标题：Finely manipulating room temperature phosphorescence by dynamic lanthanide coordination toward multi-level information security

期刊：Nature Communications DOI：10.1038/s41467-024-47674-x