我所實現羥丙基纖維素的左手性圓偏振發光

發布時間：2024-02-01 16:14 原文鏈接：我所實現羥丙基纖維素的左手性圓偏振發光

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近日，我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）

文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202308742

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