大連化物所實現羥丙基纖維素的左手性圓偏振發光

　　【儀表網 研發快訊】近日，大連化學物理研究所生物技術研究部生物分離與界面分子機制研究組(1824組)卿光焱研究員團隊開發了強烈左手性圓偏振發光(L-CPL)的手性熒光復合膜，突破了長期以來納米纖維素衍生化只有右手性圓偏振發光(R-CPL)的現狀，為納米纖維素手性圓偏振光的不對稱性研究奠定了基礎。
 

　　圓偏振發光與物質之間的相互作用為諸多新興技術發展提供了機會，如量子計算與信息加密、3D裸眼顯示、不對稱催化、手性傳感和手性生物分子成像等。如何同時獲得大不對稱因子(glum)和高量子產率(Φ)的圓偏振發光材料是實現這些應用的基礎。具有液晶相的纖維素納米晶體(CNC)與強熒光成分自組裝研究為這個問題提供了解決方案。然而，傳統的CNC體系僅產生R-CPL，無L-CPL，限制了手性功能化應用。
 

　　卿光焱團隊長期致力于納米纖維素的手性功能化研究，前期開發了多模式、可轉換的手性光學防偽薄膜(Adv. Funct. Mater.，2022 )、光子纖維素納米晶的柔性汗液傳感器(Small，2023)。在此基礎上，本工作中，團隊提出了羥丙基纖維素結合聚集誘導發光體共組裝構筑L-CPL的策略，獲得了大glum(+0.51)和高Φ(55.8%)的手性熒光薄膜。此外，該薄膜還展現出柔韌性、耐溶劑性、結構色可調性和多色L-CPL等綜合特性，可以作為耐用性和多模式的光學防偽標識，印刷在織物上，即使經過反復洗滌干燥，仍能保持光學穩定性；還可以作為手性光源，實現相反L-CPL/R-CPL誘導不對稱光聚合反應。該工作有望推動納米纖維素手性光學材料在圓偏振3D顯示器、手性分子傳感和CPL成像等方面的應用。
 

　　相關研究成果以“Intense Left-handed Circularly Polarized Luminescence in Chiral Nematic Hydroxypropyl Cellulose Composite Films”為題，于近日發表在《先進材料》(Advanced Materials)上。該工作的第一作者是我所1824組聯合培養碩士研究生黃裕曉，上述工作得到國家重點研發、國家自然科學基金、遼寧省興遼英才計劃、我所創新基金等項目的支持。(文/圖 張福生)