聚合物荧光:链长决定分子色

荧光调整

这里在UV光下观察的这些聚合物由完全相同的组成。唯一的区别是他们的链长。信贷:苏英ye / eth苏黎世

在世界各地,目前在含碳或有机分子上进行了大量的研发工作,在适当的激发后发射彩色光线。该研究领域由显示器行业和生物医学成像技术的发展驱动。虽然迄今为止通过混合不同的分子来实现有机荧光染料中的精确色调,但是Eth研究人员现在已经开发了一种方法,可以通过分子本身在分子内的化学调整产生宽的颜色调色板。

埃林宝群组织埃尔·克里斯托夫·莱鲁克(Jean Christophe Leroux)教授,他的科学家团队转向这项工作的荧光有机聚合物。这些聚合物最好被认为是随着不同长度的移动链。“链条具有对称的结构,并且它们内部的两个组分有助于荧光,”Bao解释。“一个称为荧光团的一个组成部分位于链中间,而另一个部件在每个链条的两端发生一次。”链条中间的荧光团与链条的每一端都是链接,其数量和结构科学家可以调整。如果聚合物链弯曲,使其其一个端部在荧光团附近,并且链同时用紫外线照射链,其荧光。

距离影响互动

科学家们现在已经能够表明荧光不仅取决于链节的结构和结束,还取决于链节的数量。“这是链末端的相互作用和对这些聚合物的荧光负责的荧光团,”Bao说:“两种组分之间的距离会影响它们的互动,从而影响它们的颜色。”

使用称为生物聚合的方法,研究人员可以调节链环的数量。首先,它们通过将构建块附着到荧光团的缓慢过程逐渐生长链条。一旦达到所需的长度,科学家们可以终止该过程并同时产生链终分子。这就是研究人员如何产生不同颜色的聚合物:少于18个建筑物,分子荧光黄色;有25个链条,绿色;并且有44个或更多的链接,蓝色。“这对此有何特别是这些不同的发光聚合物全部由完全相同的组成组成。唯一的区别是链长,“宝说。

宽色彩范围OLEDS

研究团队,包括埃希·肯·西施罗基教授和澳大利亚皇家理工学院的科学家,在澳大利亚出版了他们在期刊上的工作科学推进。目前,研究人员可以生产黄色,绿色和蓝色的荧光聚合物,但它们正在努力扩展原则,包括其他颜色,包括红色。

这些新的荧光聚合物不能直接用作显示器中的OLED(有机LED),因为它们的电导率不是足够高的,BAO解释。然而,应该可以将聚合物与半导体分子组合,以便以简单的方式产生宽的颜色范围OLED。用于集中的太阳能发电厂,它们也可以更有效地收集阳光,从而提高植物的效率。Bao在实验室诊断程序中看到了它们在使用荧光的实验室诊断程序中的主要应用领域,例如在PCR中,以及细胞生物学和药物中的显微镜和成像手术。yabo124其他潜在用途是纸币和证书或护照上的安全功能。

参考:“连续色调通过聚合介导的通过空间电荷转移通过聚合介导的通过空间电荷转移”,天田,安德鲁J. Christofterson,Sofia Erikson,Jakub Jagielski,Zhi Luo,Sudhir Kumar,Chih-Jen Shih,Jean-Christophe Leroux和Yinyin Bao,4月7日,4月7日,科学推进
DOI:10.1126 / sciadv.abd1794

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