圓偏振發光（Circularly Polarized Luminesence，CPL）是指手性發光體在激發下産生左旋和右旋偏振光不對等的現象。CPL來源于材料的激發态手性，依賴材料的手性和熒光。具有CPL活性的手性材料在化學傳感、生物探針、三維顯示光催化不對稱合成等領域具有廣闊的應用前景，成為近年來化學材料領域的研究熱點。與傳統的具有CPL活性的材料，如有機分子、聚合物、金屬-有機配合物和液晶等相比，共價有機框架材料（Covalent Organic Framework，COFs）作為一類新興的晶态多孔材料，因其結構的可設計性、多樣性，功能的可調節性以及化學性質的穩定性具有廣泛的應用潛力。目前具有CPL活性的且結晶性好的COFs材料還沒有被報道。具有超薄納米片結構的二維COFs可以有效防止因π-π堆積等因素引起的熒光猝滅。在二維COFs中同時引入手性和發光功能是獲得具有CPL材料的有效途徑，但目前仍然具有很大挑戰。

近日，中國科學院福建物質結構研究所研究員張健和谷志剛等通過手性誘導合策略制備出超薄手性COFs納米片，探讨了其在圓偏振發光領域的應用。該工作中，研究人員首次将手性胺誘導合成chiral COFs（CCOFs）以及“自下而上”獲得COFs納米片（NS）的策略相結合，制備了具有優異CPL性能的超薄CCOFs NS材料。在手性1-萘乙胺和疏水基三甲基苯胺兩種單胺存在下，利用1,3,5-三羟基三醛與聯吡啶二胺縮合得到CCOF，單胺抑制了π-π堆積引起的熒光猝滅，形成了超薄發光的CCOF NS。得到的CCOFs NS具有強的手性和強烈的紅色CPL性能，其發光不對稱因子|glum|高達0.02。研究人員将含羧基的綠色和藍色熒光染料分子後修飾到CCOFs NS上以實現顔色可調的CPL。由于CCOFs和染料基團之間存在較強的手性和能量轉移，所獲得的CCOFs/Dyes具有可調和放大的CPL性能，|glum|可達0.1，是CCOF納米片的5倍。此外，研究人員将CCOFs NS分散在聚二甲基矽氧烷（PDMS）基質中獲得透明柔性的COFs/PDMS薄膜，可用于實際的CPL應用。該研究為通過手性誘導制備具有強可控CPL的超薄CCOFs NS開辟了一條新途徑，為開發新一代圓偏振光學薄膜材料提供了新策略和新材料。

相關成果以Chiral-Induced Ultrathin Covalent Organic Frameworks Nanosheets with Tunable Circularly Polarized Luminescence為題發表在J. Am. Chem. Soc.上。研究工作得到國家自然科學基金、中科院青年創新促進會、福建光電信息科學與技術創新實驗室等項目的資助。

手性胺誘導合成CPL性能可調的超薄手性COFs納米片

期刊封面

來源：中國科學院福建物質結構研究所

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!