湯鈞教授-楊英威教授團(tuán)隊(duì)《Advanced Materials》：聚合物主體材料調(diào)控的高效聚集誘導(dǎo)發(fā)光
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聚集誘導(dǎo)發(fā)光（Aggregation-induced emission, AIE）于2001年被香港科技大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道，并在我國科學(xué)家的引領(lǐng)下逐漸成為熱點(diǎn)研究領(lǐng)域；而AIE材料的納米聚集體亦被《自然》雜志社列為支撐“納米光革命”的四大納米材料之一。與很多傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光材料在高濃度溶液中或固態(tài)下由于分子聚集導(dǎo)致熒光淬滅不同，AIE材料在稀溶液中幾乎不發(fā)光，而在聚集態(tài)的發(fā)光非常強(qiáng)，因而在離子檢測、爆炸物檢測、生物成像、光動(dòng)力治療、光捕獲等領(lǐng)域展現(xiàn)出重要的應(yīng)用前景。如何構(gòu)筑低濃度和固態(tài)條件下光學(xué)性能優(yōu)異的新型熒光發(fā)射體系引起了越來越多科研工作者的廣泛關(guān)注，并逐漸成為AIE領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。我院楊英威教授課題組近年來一直從事有機(jī)超分子化學(xué)研究，并發(fā)展了基于主客體化學(xué)的超分子組裝誘導(dǎo)熒光和熒光增強(qiáng)體系這一重要的研究方向（Research 2019, 2019, 1454562; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 4756; Adv. Opt. Mater. 2018, 6, 1800668; Macromol. Rapid Commun. 2018, 39, 1800593; Chem. Commun. 2015, 51, 5526; Chem. Commun. 2014, 50, 8231）。
“活性”/可控自由基聚合為精準(zhǔn)合成結(jié)構(gòu)明確、分子量以及分子量分布可控的功能聚合物提供了有效的手段。在前期工作中，我院湯鈞教授團(tuán)隊(duì)在通過精準(zhǔn)合成實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和性能可控的聚合物材料制備方向取得了系列進(jìn)展：分別實(shí)現(xiàn)了以有機(jī)金屬骨架材料固載生物模擬酶催化原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）（ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 26948），有機(jī)-無機(jī)雜化納米花催化體系的可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合（RAFT）（Macromolecules 2018, 51, 716），以及利用點(diǎn)擊化學(xué)結(jié)合酶促聚合調(diào)控聚合物結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基因藥物的高效遞送（ACS Macro Lett. 2017, 6, 523）。這些工作豐富了綠色聚合化學(xué)方法并為基于結(jié)構(gòu)性能調(diào)控的聚合物材料的設(shè)計(jì)與合成提供了可靠技術(shù)方法。
近期，楊英威教授與湯鈞教授團(tuán)隊(duì)在柱芳烴共聚物主體和自組裝材料的設(shè)計(jì)合成及聚集誘導(dǎo)發(fā)光功能調(diào)控的研究上取得了重要進(jìn)展。該合作團(tuán)隊(duì)利用“活性”/可控自由基聚合的方法以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰胺以及修飾了柱[5]芳烴大環(huán)的甲基丙烯酸甲酯類單體為原料精確合成了一系列側(cè)鏈含有柱[5]芳烴的共聚物，并首次用于調(diào)控四苯基乙烯衍生物的光學(xué)性能。他們?cè)敿?xì)探討了柱芳烴密度、主客體作用、溶劑種類、溫度以及競爭客體分子等對(duì)超分子組裝誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)體系的影響，并且成功構(gòu)筑溶液相（ΦF = 98.22%）和固相（ΦF = 68.68%）的高量子產(chǎn)率超分子聚合物體系。另一方面，他們?cè)诎咽荏w分子二苯乙烯基蒽衍生物與四苯基乙烯通過主客體作用共組裝于聚合物主體材料后，成功構(gòu)筑了具有光捕獲性能的超分子聚合物納米粒子，實(shí)現(xiàn)了冷色調(diào)到暖色調(diào)熒光發(fā)射的調(diào)控。在該類超分子聚合物體系中，共價(jià)鍵與非共價(jià)鍵的巧妙結(jié)合可賦予材料出色的光學(xué)性能以及多重刺激響應(yīng)性，進(jìn)一步拓展了基于超分子聚合物的超分子組裝誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)體系的研究思路，為光能的開發(fā)利用以及新型熒光材料的設(shè)計(jì)提供了新的設(shè)計(jì)方向。
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全文鏈接：
Wang, X.-H.; Song, N.; Hou, W.; Wang, C.-Y.; Wang, Y.; Tang, J.;* Yang, Y.-W.* Efficient Aggregation-Induced Emission Manipulated by Polymer Host Materials. Adv. Mater. 2019, DOI: 10.1002/adma.201903962.
https://doi.org/10.1002/adma.201903962
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