12月7日，《自然?通訊》（Nature Communications）發(fā)表武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院汪成教授課題組的最新研究成果。該工作合成了具有黃色熒光的三維共價(jià)有機(jī)框架（COF），首次制備了基于COF的白色發(fā)光二極管，拓展了此類材料的新應(yīng)用。
論文題為《含有聚集誘導(dǎo)發(fā)光基團(tuán)的三維COF的構(gòu)建及其在白色發(fā)光二極管中的應(yīng)用》（An AIEgen-Based 3D Covalent Organic Framework for White Light-Emitting Diodes）。丁慧敏博士、黎建博士和謝國華副研究員為論文共同第一作者，汪成教授與北京大學(xué)孫俊良研究員為共同通訊作者。
COF是一類新型有機(jī)多孔框架晶體材料，具有設(shè)計(jì)性強(qiáng)、孔道規(guī)整、穩(wěn)定性高及功能可調(diào)等特點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前COF的研究成果絕大部分是關(guān)于二維體系的，盡管三維COF在吸附與分離、催化等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，但由于在合成、結(jié)構(gòu)解析方面存在較多困難，相關(guān)報(bào)道較少。
在先前的研究中，汪成教授課題組提出了具有普適性的由四面體節(jié)點(diǎn)和四邊形連接單元通過【4+4】連接方式來構(gòu)筑三維COF的拓?fù)湓O(shè)計(jì)新策略（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 3302，他引130次，ESI高被引論文；J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 8705）。本文中，他們從具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特征的四苯乙烯（TPE）基團(tuán)出發(fā)，成功制備了含有TPE的三維COF（3D-TPE-COF），并聯(lián)合北京大學(xué)孫俊良研究員課題組利用連續(xù)旋轉(zhuǎn)電子衍射確定其晶體結(jié)構(gòu)。
研究表明，3D-TPE-COF具有較高的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，而且在450 nm藍(lán)光激發(fā)下可發(fā)出黃色熒光。進(jìn)一步，他們將該COF材料均勻涂覆到日常使用的450 nm峰值波長的藍(lán)色發(fā)光二極管表面，點(diǎn)亮后器件會發(fā)出白光，成功地制備了第一個(gè)基于COF的白色發(fā)光二極管。值得注意的是，該器件在電流驅(qū)動下連續(xù)工作1200小時(shí)后，亮度未見任何衰減，表明其具有較高的穩(wěn)定性和實(shí)用價(jià)值。此研究為后續(xù)三維COF材料的應(yīng)用拓展奠定了重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
該工作得到國家自然科學(xué)基金、湖北省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以及北京分子科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室的資助。
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