《Chemical Engineering Journal》│MOOM团队蔡志雄课题组在高温有机余辉的构筑及其防伪应用领域取得重要进展

     近日，污染监测与控制高校重点实验室MOOM团队蔡志雄课题组在高温有机余辉的构筑及其防伪应用领域取得重要进展，相关研究成果以“Thermal modulation for dual-mode high-temperature afterglow”为题发表在材料、化工领域权威期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一区TOP期刊，IF为13.4）。

高温余辉（HTA）材料因其潜在的应用而备受关注。然而，三重激子极易受到热刺激，导致迅速失活，从而限制了有机余辉材料在高温下维持长时间余辉发射的能力。本研究提出了一种通用而有效的策略，即将芳香族羧酸（AMA）溶解在热硼酸（BA）溶液中，然后进行干燥和熔融脱水处理，成功合成了一系列 HTA 材料。硼酸基质提供了一个刚性和热稳定的环境，有效地限制了分子振动，防止了三重激子的非辐射转变。在这种 HTA 材料中，实现了三重热激子余辉（HEA）和热激活延迟荧光（TADF）双模发射，以及从蓝色到绿色的可调余辉颜色。这种合成策略不仅拓展了 HTA 材料在防伪领域的应用，还为电动汽车电池和服务器芯片的温度监测、防止设备热损伤提供了一种解决方案。

图1. 高温余辉材料TMA@BO的制备。(a) 制备过程示意图，其中TMA均匀分散在硼酸水溶液中，通过干燥、熔融和脱水步骤合成AMA@BO。(b) 在365 nm紫外光激发下，不同温度下的TMA@BO延迟发射光谱，λex = 310 nm。(c) 不同温度下，TMA@BO在524 nm处的时间分辨发射衰减曲线，λex = 310 nm。(d) 不同温度下，TMA@BO在426 nm处的时间分辨发射衰减曲线，λex = 310 nm。(e) 移除365 nm紫外光源后，在环境空气中不同温度下TMA@BO的余辉照片。

鉴于AMA@BO材料的稳定性和光学特性，进一步研究了它们在加密、防伪图案以及电动汽车电池和科技芯片温度监测方面的潜在应用。

图2. 高温余辉材料在数据加密和防伪应用中的使用。(a) 利用AMA@BO材料的温度差异表示闪烁摩尔斯电码；(b) 使用TCPB@BO制作的叶片防伪图案；(c) 使用TMA@BO制作的花瓣防伪图案；(d) “MOOM”防伪图案的时间-温度双重响应特性；(e) 制备HTP标签；(f) 车载电池温度监控；(g) 芯片温度监控。

     污染监测与控制高校重点实验室2024级硕士研究生邱华开为论文第一作者，蔡志雄为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（No. 21904055），福建省自然科学基金（No. 2024J01806；No. 2023J011815；No. 2020J05164），闽南师范大学校长基金（No. KJ18001）等共同资助。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725050995?via%3Dihub