近日,我校冶金与材料工程学院材料与化工专业2025级研究生孙淼以第一作者身份在国际著名期刊《Dyes and Pigments》(JCR 1区)上发表题目为“Synthesis and Luminescent Properties of Deep-blue-emitting Oar-shaped Difluorene or Disilafluorene Derivatives for Latent Fingerprint Visualization”的研究论文。该论文第一署名单位为红河学院,通讯作者为数理与统计学院苟高章博士。
该研究聚焦于有机光功能材料领域的关键科学问题:芴类有机发光材料因其能隙宽、高荧光量子产率及9号位易于修饰等优势,在有机光电子领域具有重要应用。但其作为蓝光材料易被氧化、降解和热稳定性较差仍是亟待突破的瓶颈。同时,探索结构‒性能‒功能之间的关系对于新型有机光功能材料的开发是至关重要的。为此,课题组创新性地引入硅芴单元,利用芴与硅芴进行组合提高其热稳定性和光稳定性,同时保持宽能隙和高荧光量子产率。基于此,团队通过钯催化Sonogashira交叉偶联反应,以芴和硅芴单元进行相互功能化,合成了一系列桨状含硅全共轭有机荧光团。并通过DFT计算和电化学测试系统研究并证实其光物理特性,包括溶剂化效应、光稳定性和热稳定性(T5 d> 380°C)。溶液中量子产率高达92.5%,其能量转移起源于局域激发(LE)过程。此外,所合成材料在不同供体的非多孔多场景通用表面上,能对1-3级潜在指纹(LFPs)进行有效可视化,具有极小的背景干扰和高的信噪比。
该研究不仅为高量子产率、高稳定性有机功能材料的设计提供策略,也为深入阐述桨状含硅全共轭有机荧光团结构与性能之间的关系开辟了新视角。有望启发其他有机功能材料体系的理性设计和应用。
该研究得到国家自然科学基金(52563020)、云南省应用基础研究计划面上项目(202501AT070389)、云南省绿色食品中越双边国际联合实验室(202403AP140032)、云南省教育厅青年人才基础研究专项项目(2024J1019)、云南省教育厅科学研究基金研究生项目(2026Y1362)和云南省大学生创新创业训练计划项目(S202610687025)的资助。