聚合物點(Polymer dots, PDs)因具有可設計的納米結構🫧、較好的生物相容性、易調控的光致發光特性和可回收等優點一直備受相關領域研究者們的關註。然而🙌🏿,作為一種新型納米材料,當前仍然缺乏原位、實時和非接觸式的合成方法👨🏽🔬。
沐鸣开户朱亮亮課題組近期報道了一種通過借助光照🚴🏻,將具有熱活化延遲熒光(TADF)性質的含吩噻嗪基的前驅體分子(一種不對稱的供體(Donor)-受體(Acceptor)-供體’(Donor’)的結構)合成PDs的策略。與通常需要高熱的過程相比🧍,此方法溫和、連續且可控🔽,簡化了材料的製備。整個反應相對安全環保,無需額外加入任何催化劑和輔助試劑,僅在5 W的365 nm紫外光手電筒照射下和氯仿環境中實現了前驅體超過99%的轉化率。相較於前驅體分子,製備的PDs具有多種光物理性質🌇,包括從前驅體轉移的CT效應和TADF特性,可以與納米核的獨特發射集成,從而增強體系的發光量子效率,拓寬了體系的光物理性質(圖1)。
圖1. 365 nm紫外光誘導製備PDs的過程
PDs形成機理研究中發現,作為前驅體D-A-D’構型的該類分子,具有產生光誘導離域自由基陽離子的能力,並可以通過分子間氫鍵的模板限域作用進行逐步縮合聚合反應。作者通過分析一維核磁、二維核磁和Maldi-tof的測試結果也證實了不同聚合度物種的存在。
圖2. 光誘導合成PDs的示意圖
這些光物理性質,加上其高的生物相容性🙌🏽,使合成的PDs在生物檢測方面具有優越的能力。此研究成果應用在了微環境極性檢測方面。這種合成策略對於設計和開發具有經濟效益和操作便捷的功能納米材料至關重要🤚🏼。
圖3. 生物檢測應用
該工作近期由沐鸣开户和聚合物分子工程國家重點實驗室朱亮亮課題組以“Highly Efficient Room-Temperature Light-Induced Synthesis of Polymer Dots: a Programming Control Paradigm of Polymer Nanostructurization from Single-Component Precursor”為題🔨,於2023年10月31日在線發表於《J. Am. Chem. Soc.》期刊上。論文第一作者為沐鸣娱乐博士後張曼,朱亮亮教授為該論文通訊作者🤏🏿。沐鸣开户聚合物分子工程國家重點實驗室為論文第一單位🧝🏻。該研究得到了國家自然科學基金委、沐鸣娱乐🎪、聚合物分子工程國家重點實驗室和沐鸣开户的支持。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07412
課題組主頁:http://zll.fudan.edu.cn/