Advanced Materials:聚集诱导发光赋予发光凝胶材料的新机遇——聚集诱导发光活性凝胶综述

凝胶材料在我们的日常生活和生产工作的各个行业应用广泛,从食品中的果冻,到个人护理中的隐形眼镜,从农业中的保水剂,到医疗中的敷料,随处可见凝胶的影子。除了在上述传统领域的应用,凝胶材料在生物医药、可穿戴设备、光电信息和能源环境等行业的高技术领域的应用探索,在近年来引起了科研工作者和工程人员的广泛关注。先进发光凝胶的开发,无疑对材料在上述领域中的进一步应用起到巨大的推动作用。

凝胶材料由三维网络和分散于其中的分散介质组成,具有半聚集态性质,是一种兼具固态和液态行为的材料。对于赋予其发光功能,各种各样发光团的引入的报道层出不穷。聚集诱导发光(AIE)是近20年诞生的一种发光概念,具有AIE行为的发光团(AIEgen),有着在固态(聚集态)下发光强烈,而在溶液中发光微弱的有趣特性,分子内运动受限(RIM)是其作用机制。AIEgen的这种聚集诱导发光行为与凝胶特质中的聚集态性质的部分契合,使其是制备发光凝胶的优质候选,而凝胶网络中的分散介质又可赋予引入其中的AIEgen分子运动的空间,使得理性设计发光功能可调的智能材料成为可能。因此,近年来,有聚集诱导发光活性的凝胶材料逐渐引起关注,多种多样的AIEgen被以巧妙的方法引入凝胶网络中,具有广阔应用前景的功能性AIE活性凝胶层出不穷,使得该领域成为了一个热点。

近日,香港科技大学唐本忠院士(现任香港中文大学(深圳)理工学院院长)团队与北京理工大学黎朝特别副研究员合作,对AIE活性凝胶进行了全面概述及展望。

AIE活性凝胶的综述内容概括示意图。

在综述中,作者们首先介绍了凝胶、聚集诱导发光、以及它们的有机结合体——AIE活性凝胶,而后从制备、功能和应用三方面详细总结了AIE活性凝胶的研究进展,在制备方面,作者们从AIEgen的引入方式出发,将AIE凝胶的制备方法归纳为化学合成、物理掺和、以及超分子凝胶化,并结合AIEgen的分子结构进行阐述;在功能方面,作者们关注AIEgen为凝胶带来的功能,从凝胶诱导发光、多模态发光和刺激响应性三个角度进行阐述;在应用方面,作者们首先综述了AIE概念的引入在监测凝胶的各种物理和化学过程方面的应用,而后,从传感器和促动器、生物药、以及信息、能源和光电几个领域对凝胶的应用探索进行了概述。最后,作者们总结了AIE活性凝胶的特点,归纳了目前该领域的挑战和有待解决的问题,并提出了一些解决方案,对该领域进行了展望。

此综述系统总结了AIE活性凝胶领域的研究进展,对发光凝胶、聚集诱导发光、以至于功能材料领域的研究发展有着重要的参考价值。

论文信息:

Pten Regulates Cardiomyocyte Differentiation by Modulating Non-CG Methylation via Dnmt3

Wuming Wang,Gang Lu,Hong-Bin Liu,Zhiqiang Xiong,Ho-Duen Leung,Ruican Cao,Alan Lap-Yin Pang,Xianwei Su,Patrick Wai Nok Law,Zhiju Zhao,Zi-Jiang Chen,Wai-Yee Chan

First published: 11 July 2021

DOI:10.1002/advs.202100849

全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202100021