光學(xué)多路復(fù)用因在生物檢測(cè)、信息存儲(chǔ)與加密等方面具有潛在應(yīng)用而引起研究者的廣泛關(guān)注。光學(xué)多路復(fù)用應(yīng)用需求的日益增長也對(duì)材料的性能提出更高的要求，如發(fā)光顏色及壽命可調(diào)、材料物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、顆粒尺寸小、發(fā)光效率高等等。迄今為止已報(bào)道的一些發(fā)光材料，如上轉(zhuǎn)換納米顆粒和鈣鈦礦量子點(diǎn)等，都展現(xiàn)良好的應(yīng)用前景，但仍然面臨著諸如發(fā)光效率低和物理化學(xué)穩(wěn)定性差等問題。

鑭系配位聚合物由于其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)及配體對(duì)鑭系離子的天線效應(yīng)，進(jìn)而成為面向光學(xué)多路復(fù)用應(yīng)用的新穎研究對(duì)象。近日，我校化學(xué)學(xué)院梁宏斌教授課題組以簡單的Y-BTC為研究對(duì)象，提出一種“配體差異敏化”策略，利用配體對(duì)不同鑭系離子(Tb³⁺, Eu³⁺, Sm³⁺)的敏化差異性以及鑭系離子之間的能量傳遞調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了材料體系從紅到綠的光色可調(diào)以及綠光的壽命可調(diào)(~ 300 μs – 600 μs)。借助噴墨打印、壽命成像和時(shí)間門控成像技術(shù)，基于該類材料在空間及時(shí)間尺度上的信息存儲(chǔ)和加密的潛在應(yīng)用也得到較好的演示。該成果拓寬了用于光學(xué)多路復(fù)用技術(shù)的材料體系。

圖1. (a) 光色/壽命可調(diào)鑭系配位聚合物的設(shè)計(jì)策略; (b) Y-BTC的配位環(huán)境及配體向鑭系離子、鑭系離子間的能量傳遞示意; (c) 鑭系離子激活的Y-BTC體系中配體與鑭系離子的能級(jí)圖示意。

該成果近期發(fā)表于Angewandte Chemie International Edition，我校化學(xué)學(xué)院梁宏斌教授為通訊作者，2019級(jí)博士生歐奕意及2014級(jí)博士生周煒杰為共同第一作者。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金的資助。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202011559