近日,工學院張玉建博士作為第一作者,曹楓教授作為通訊作者的學術論文“Ratiometric pressure sensors based on cyano-substituted oligo(p-phenylenevinylene) derivatives in the hybridized local and charge-transfer excited state”以封面文章(Front Cover) 的形式發表在國際著名材料化學類期刊J. Mater. Chem. C, 2016, 4, 9954--9960上。

論文內容為:力刺激響應型材料(MCF)是一類在外力(機械力或靜壓力)刺激下,自身的某些物理或化學性質(熒光)會發生相應變化的材料。這類材料在微應力傳感,信息存儲,商標防偽和發光器件等領域具有潛在的應用。近年來,有機MCF材料在分子設計和形成機理方面取得長足的發展,但是依然存在顏色變化單一且間斷,色差小(紅移小于100 nm)和對比度的問題,而且,MCF現象形成機理及其分子聚集態結構特點也缺乏深入、全面的理解。張博士針對以上問題,設計了一種具有雜化局域-電荷轉移(HLCT)激發態的熒光分子(mF-TPA),該分子的最大特點是集高發光的局域態(LE)和顏色可調的電荷轉移態(CT)于一體。該分子靜壓力下產生146 nm的紅移,而且小于10 GPa壓力范圍內,壓力和發射波長呈線性關系。將LE-CT分子構造理念和太極中的 “陰-陽”思想作類比設計的圖片摘要獨具創新性,被雜志主編推選為封面論文。

據悉,在此之前,張玉建博士基于HLCT激發態的理念,設計的分子內電荷轉移化合物pCN-TPA,在機械力研磨下,綠色粉末逐步變色紅色,產生121 nm的紅移。在國際上,首次提出在機械力刺激下能進行兩種激發態(LE-CT)之間的切換。如圖所示,將熒光分子平鋪在濾紙上,指甲輕輕滑動,劃過的痕跡熒光發生改變,寫下字母HZU(湖州大學,Huzhou University, 英文縮寫),該成果發表在Chem. Eur. J. 2015, 21, 2474 – 2479。后來,這一成果被香港科技大學唐本忠院士,日本科學家Takashi Kato,北京大學賈欣茹教授,吉林大學張紅雨教授,中山大學許家瑞教授在Chem. Rev., Adv. Mater. ChemPhysChem, 和ACS Symposium Series等綜述或者專著上對該工作進行詳細的報道和評論,引用次數達40次。除此之外,該論文被Web of Science列為2015-2016年度的高被引用論文(ESI),近三年該方向已經有四篇論文入選ESI論文。該項工作得到了國家自然科學基金(51403060, 91227202)和浙江省自然科學基金(LY15E030002,LY16E030011)的支持。
論文鏈接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/tc/c6tc03157a#!divAbstract
http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1002/chem.201405348/abstract
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