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  目前，以有機染料分子、量子點和稀土金屬配合物作為光源的發光材料已有報道，但是發展具有刺激響應能力的先進光學材料需要進一步優化光源的分子結構和性能，而這一優化過程仍然面臨巨大的挑戰。例如，傳統的有機染料因為見光易分解或自身堆積導致熒光猝滅等缺點嚴重制約了它們的發展和應用；稀土金屬配合物的激發態能量會在水環境中通過O–H振動被嚴重耗散掉，所以必須在稀土金屬離子中心外圍引入一些輔助配體來保護其能量不被外界溶劑所耗散。

  南開大學化學學院的劉育教授課題組為解決這一難題，提出了一種簡便可行的方法，實現了光致變色分子轉子和無機黏土的完美融合，制備了一種可用不同波長光來可逆調節熒光發射強度的超分子水凝膠。相關論文在線發表在Advanced Optical Materials雜志上（DOI: 10.1002/adom.201700149）上。

  在這一研究中，作者首先簡單合成了一種二芳基乙烯橋聯的雙吡啶鹽染料作為熒光光源，該有機染料分子中心上的C–C鍵在水溶液中可以自由旋轉而導致熒光淬滅，而在分子構型受限或分子堆積的情況下熒光會得到增強；同時，二芳基乙烯基團賦予了該類分子轉子光開關性能。另外，通過靜電相互作用，可以將帶有正電荷的二芳基乙烯吡啶鹽方便地引入到帶有負電荷的無機黏土鋰皂石插層中，二者在形成超分子水凝膠的同時，鋰皂石所在的無機納米框架還可以用來限制分子轉子的自由旋轉，從而獲得了一種具有熒光發光性質的超分子水凝膠。同時，由于水凝膠中存在二芳基乙烯基團，使得構筑的發光水凝膠可以在不同波長的光照下實現可逆的熒光發射和淬滅。

  在本項研究工作中，該類有機–無機雜化發光凝膠并不是通過簡單摻雜或混合方法制備的，而是采用一種協同鍵合的方式：一方面，帶正電荷的吡啶鹽和表面帶負電荷的鋰皂石通過靜電作用相互結合，有利于改善和提高水凝膠的機械強度和穩定性；另一方面，鋰皂石作為一種三維的無機納米框架，能夠有效抑制分子轉子的自由旋轉，從而實現了凝膠輔助的熒光增強效應。

  這項研究所提出的有機-無機雜化自組裝方式為設計和制備新型的光響應發光軟材料提供了一種新的思路。

  原文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.201700149/abstract