近日,北京化工大学材料科学与工程学院、有机无机复合材料国家重点实验室甄永刚教授等人在Angewandte Chemie International Edition期刊上发表了最新研究性论文“Acid-Responsive Two-photon Absorption Switch via Cocrystal-to-Salt-to-Cocrystal Conversion”,并入选为VIP论文。
有机共晶是指同一晶格中包含两种或多种不同有机组分的晶体,具有双极性电荷传输、非线性光学、白光发射、室温磷光及铁电性等新颖光电性质。其中,刺激响应型共晶因对温度、光、电场及机械力等外部刺激产生响应,引发了研究人员的广泛关注。有机共晶的响应行为调控通常依赖单晶到单晶(SCSC)转变,但长程有序结构易被破坏,这一难题长期制约该领域发展。
本工作首次报道了一种基于“共晶-盐-共晶”可逆SCSC转变的酸响应双光子吸收开关。研究发现,共晶给体组分取代基位置能调控分子共面性与分子间电荷转移强度,决定了共晶材料的双光子吸收特性。进一步研究发现,共晶在三氟乙酸作用下可发生质子化,实现“共晶→盐”转变;而经三乙胺处理后,又能可逆恢复为原始共晶,形成“共晶-盐-共晶”闭环转变。这一过程伴随着上转换橙光发射和斯托克斯黄光发射之间的可逆转换,且循环 20 次后发光强度仅下降 10.8%,展现优异的抗疲劳特性。基于独特的酸响应发光特性,该类共晶材料在显示器件与信息存储领域展现出广阔的应用前景。本工作不仅阐明了共晶体系中双光子吸收性能的结构-性能关系,而且建立了基于单晶到单晶转变的刺激响应光学开关新范式,为有机光电功能材料的动态调控提供了全新思路。
北京化工大学博士生郭俊峰与美国怀俄明州大学博士Bolla Geetha为论文共同第一作者,北京化工大学甄永刚教授为论文的通讯作者,本工作得到了天津大学胡文平教授、首都师范大学廖清教授、中科院化学所刘洁副研究员的大力支持,北京化工大学为第一完成单位。
原文连接:https://doi.org/10.1002/anie.202517598