近期,我校能源材料與化工學院青年教師耿中興、胡靚語及河南工程學院姚昆等在二向性液晶調控的圓偏振發光材料及信息防偽加密取得了系列重要進展,相關成果于2025年3月和8月分別以“Excitation-Dependent Circularly Polarized Luminescence Inversion Driven by Dichroic Competition of Achiral Dyes in Cholesteric Liquid Crystals”和“Tunable Circularly Polarized Luminescence Triggered by Orientational Order Parameter of Achiral Dichroic Dyes in Cholesteric Liquid Crystal Medium”為題發表于國際學術期刊《Angewandte Chemie International Edition》(化學領域頂級期刊,影響因子17.0)和《Advanced Functional Materials》(材料領域頂級期刊,影響因子19.0)。耿中興博士和胡靚語博士為共同通訊作者,合肥大學為合作單位。

手性發光液晶(CLCs)通過超分子自組裝能夠形成宏觀的螺旋超結構從而表現出高的發光不對稱因子(glum),受到科研工作者越來越多的關注。然而,構建易于制備和CPL信號快速響應的光可調控CLCs系統仍然是一個具有挑戰的難題。研究發現,基于光敏螺吡喃骨架制備的SP-COOH分子在液晶介質中由于形成了分子間羧酸二聚體而呈現出負二向性。液晶主體中的SP-COOH分子在紫外光照射前后表現出從“無”到“有”的負二向性發光。繼續向液晶主體摻雜適量具有正二向性的尼羅紅染料(NR),可以輕易制備具有激發依賴特性的手性液晶ExD-CLCs。利用其依賴于激發的圓偏振發光信號反轉特性,能夠實現基于ExD-CLCs的四重信息防偽加密。該項工作為利用超分子自組裝構筑高效圓偏振發光材料、揭示多層次手性傳遞、放大與反轉規律以及制備刺激響應性手性發光材料提供了理論基礎。(論文鏈接:doi.org/10.1002/anie.202420290)

通過摻雜非手性染料調控膽甾液晶的圓偏振發光行為,對于開發真正的三維應用材料具有重要意義。然而,目前CLCs材料的設計策略主要集中在螺旋結構的調整上,導致對非手性染料的熒光序參數(SF)對CPL信號調節的研究不足。在這里,創新性開發了四種具有不同SF值的非手性二色性染料在CLCs基質中。研究發現含p-C5PhHBT染料的CLCs體系,由于其在CLCs中的最高階參數(SF = 0.56),獲得了最強的glum值,為+0.48/ -0.47。此外,這四種CLCs系統具有幾乎相同的螺旋上層結構和螺距,表現出與順勢相關的CPL特性,突出了順勢SF值調控CPL信號的巨大潛力。此外,基于該體系相似的熒光波長和不同的CPL行為,進一步提出了雙重防偽應用的概念。(論文鏈接:doi.org/10.1002/adfm.202500112) (來源:合肥大學官網)
