東南大學李全團隊在可見光光致變色方面取得重要進展

　　（通訊員 邢俊飛）近日，東南大學智能材料研究院院長、首席科學家、化學化工學院李全團隊在可見光光致變色方面取得重要進展。相關成果以“Robust, Ultrafast and Reversible Photoswitching in Bulk Polymers Enabled by Octupolar Molecule Design”為題發表在國際權威期刊《Angewandte Chemie International Edition》，入選Very Important Paper并被選為封面論文。論文的通訊作者是東南大學李全、中山大學教授余丁山和廣東工業大學教授陳旭東。

　　給體-受體斯坦豪斯加合物（Donor-Acceptor Stenhouse Adducts，DASAs)是一類新型的光致變色化合物，可以在可見光與熱的作用下在有色鏈狀（linear）與無色環狀（cyclic）間往復切換，自2014年由Alaniz等人發現以來，受到了研究者們的廣泛關注，尤其是在光控表面處理、藥物遞送、光學信息加密與流體控制等眾多領域具有潛在的應用價值。然而，與其他光致變色化合物類似，雖然DASAs在溶液中具有優異的光開關能力，但是DASAs在固態聚合物基質中的光致變色速率較慢甚至被抑制，且抗疲勞性能差，這限制了其實際應用。

　　團隊通過構筑八極給-受體結構，設計并合成了一系列支化結構的八極斯坦豪斯加合物（Multi-Branched Octupolar Stenhouse Adducts，MOPSAs），在聚合物基質中實現了超快、可逆的可見光光致變色，具有優異的抗疲勞性，并挖掘了其在冷鏈運輸防偽及斷鏈指示和光學信息加密中的應用。

　　優選的MOPSA-1分子在熱塑性聚氨酯（TPU）薄膜中，在550 nm光照下，褪色只需6秒；在60 °C加熱時，恢復著色僅需17秒，光致變色性能優于傳統DASA；并且在500次褪色-恢復循環后，仍能保持67%的吸光度，這超過目前所有已報道的DASA分子在固態基質中的抗疲勞性能。

　　該工作不僅構筑了一類可實現超快可逆、抗疲勞性能好的可見光光致變色的新型有機光開關，還為克服光致變色分子在固體基質中光致變色性能較差這一局限提供了新的思路，從而提升了其在眾多領域中的實際應用價值。

　　本研究工作得到了江蘇省雙創團隊、國家自然科學基金等項目的資助。