近日,我校木本油料资源利用全国重点实验室/生物质材料科学与技术教育部重点实验室生物质光功能材料团队在国际期刊Nature Communications发表了题为“Biomass-based Thermally Tunable Dual Afterglow with Room Temperature Daylight Visibility”的研究论文。该研究提出了天然植物多酚发光分子与生物质基质协同构筑的材料设计策略,成功制备出温度调控型RTP–TADF双模式余辉材料,为绿色、低成本、可持续有机余辉材料的设计与构筑提供了新的思路。

研究通过天然鞣花酸(EA)、硼酸(BA)与纤维素(Cell)的多组分组装,成功制备了热致变色RTP–TADF双模式余辉材料EA@Cell。研究发现,EA@Cell 在390 nm 激发下表现出RTP–TADF双模式余辉特征:室温下可产生位于525 nm 的绿色室温磷光,寿命长达1303.7 ms,其总光致发光量子产率达到16.06%,其中磷光贡献为10.3%,显示出优异的长寿命发光效率。随着温度升高,EA@Cell的450 nm延迟荧光逐渐被激活并增强,而525 nm磷光发射同步减弱,表明三线态激子可通过热激活反系间窜越过程回到单线态,从而实现热增强TADF 发射。当温度升至413 K 时,TADF寿命达到152.8 ms,相比293 K 提升约127 倍;循环升降温实验进一步证明,该双颜色余辉响应具有良好的稳定性和可逆性。

图1 EA@Cell 的构筑策略及RTP–TADF双模式余辉的可视化展示
基于 EA@Cell显著的热致变色余辉特性,研究团队将 EA/BA水溶液作为功能油墨,在纤维素纸张上书写和打印图案,构建了温度可视化响应的纸基余辉平台。随着温度变化,图案余辉颜色可由绿色逐渐转变为青色和蓝色,并伴随寿命变化,实现对热分布的直观识别,展现出在热成像和热传感中的应用潜力。此外,EA@Cell 体系可拓展至 3D打印和喷墨打印,用于制备明场可见余辉结构和防伪图案。其打印图案在日光下不可见,经365 nm紫外光激发后可呈现长寿命RTP 发射,具有良好的信息加密能力。同时,EA@Cell的湿度响应性可用于构建可擦写磷光纸,实现信息显隐与循环使用。
李淑君教授、陈志俊教授和王璐瑶副教授为论文共同通讯作者,星空游戏免费版下载2023级直博生孙浩洲为第一作者。

图2 EA@Cell 在热传感、防伪加密与可视化信息显示中的应用
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-74145-2