近日,北京化工大学李晓锋、于中振教授团队在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition上发表题为“Freezing-Induced Spatial Confinement During Cryo-Polymerization Enables Stable Intrinsic Luminescence in Hydrogels”的研究工作。

水凝胶的本征发光特性在柔性光电子器件及信息防伪领域具有重要应用前景,然而在高含水条件下,水分子会破坏分子间的相互作用,从而猝灭簇聚集诱导发光效应产生的荧光。针对问题,本研究提出一种简便且通用的“定向冷冻辅助低温聚合”策略,利用冰晶生长过程中产生的空间限域效应,在凝胶网络形成阶段迫使高分子链发生紧密堆积,从而稳定基于酰胺基团的发光聚集体;该结构限域有效抑制了非辐射弛豫路径,即便在超高含水环境下仍能维持稳定的发光,成功克服了水合猝灭的难题。所制备的聚丙烯酰胺水凝胶不仅展现出稳定的蓝光发射和优异的抗水猝灭能力,同时兼具机械柔韧性、弹性与形状可编程性,并可用于可重写及多级信息加密。该研究无需对分子链进行化学修饰,仅借助物理结构限域即可在水富集的软材料中实现稳定的本征发光。
北京化工大学材料科学与工程学院博士生李舒苗为论文第一作者,李晓锋教授为本论文的通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金的资助。
文章信息:Shumiao Li, Ji Liu, Mang Zhao, Qian Wang, Jiahao Zhang, Xin Wang, Zhong-Zhen Yu, Xiaofeng Li*. Freezing-Induced Spatial Confinement During Cryo-Polymerization Enables Stable Intrinsic Luminescence in Hydrogels. Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e8034701.
论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.8034701