Advanced Optical Materials:新型磷光锰(II)配合物及其新兴应用

与荧光材料相比,磷光材料是一类具有相对较长激发态寿命的光功能材料。该类材料可以有效地利用其三线态发光,已被广泛应用于有机电致发光器件、生物传感与成像以及信息记录和安全保护等领域。目前,含金属的有机磷光材料主要有磷光铱(III)配合物、磷光铂(II)配合物以及磷光金(I/III)配合物等。进一步发展基于廉价金属的有机磷光材料对丰富磷光材料体系具有重要意义。

作为新一代磷光材料,磷光锰(II)配合物因其独特的性质,包括高效的磷光发射、分子结构设计灵活、易于合成、丰富的光物理特性(例如,摩擦发光、刺激响应等)、储量丰富以及成本低廉等,展现了巨大的应用潜力,引起了学术界的广泛关注。目前,磷光锰(II)配合物的研究刚刚起步,但发展迅速。近日,香港理工大学黄维扬教授联合南京邮电大学刘淑娟教授,就近年来涌现的新型磷光锰(II)配合物材料及其新兴应用进行了全面综述。本研究进展报告主要介绍了新型磷光锰(II)配合物材料的分子设计、磷光发光机理、光物理性质及其代表性新兴应用的最新研究进展,主要包含以下几个方面:i)磷光锰(II)配合物的结构特征和光物理;ii)磷光锰(II)配合物(例如,中性配合物、离子配合物、配位聚合物和其他类型配合物)的分子设计策略;iii)它们在有机电致发光、信息记录和安全保护、温度传感等领域的新兴应用。最后,对该领域未来发展和研究重点进行了展望。相关论文以“Phosphorescent Manganese(II) Complexes and Their Emerging Applications”为题发表在Advanced Optical Materials(DOI: 10.1002/adom.202000985)上,第一作者为陶鹏博士。

尽管磷光锰(II)配合物取得了显著进展,但仍然存在不少亟待解决的科学问题。譬如,配体种类极其有限,如何设计新型配体结构实现高效磷光发射;对于有机电致发光应用来说,如何通过配合物的分子理性设计实现高性能电致发光;磷光锰(II)配合物分子结构与其摩擦发光性质之间的关系尚不清楚;有待进一步发掘磷光锰(II)配合物的新应用等。相信随着磷光锰(II)配合物的不断发展,新一代磷光锰(II)配合物材料必将在多个应用领域得到广泛应用。

相关研究工作得到了国家自然科学基金、香港研究资助局、香港理工大学及欧雪明能源冠名教授计划的资助。