近日，河南师范大学抗病毒性传染病创新药物全国重点实验室、药学院和平原实验室在国际光学材料领域权威期刊《Advanced Optical Materials》上发表题为Full Color Circularly Polarized Organic Afterglow Enabled by Tunable Triplet State Chirality via a Cascade Confinement Strategy的研究论文。我室青年教师孙永慧为第一作者兼通讯作者，辛鹏洋教授、陈豪华副研究员为共同通讯作者，河南师范大学为第一通讯单位。
有机长余辉材料在激发光停止后仍可持续发光，在生物成像、传感、信息存储等领域具有广阔的应用前景。圆偏振有机长余辉（CPOA）材料兼具超长寿命的室温磷光和高效的圆偏振发光特征，在生物标记物识别、高分辨率光学标记等方面受到广泛关注。然而，实现三重态圆偏振发光的手性方向调控始终是该领域的重大挑战。
针对上述难题，研究团队采用“级联限域”策略——以芴基修饰的1,2-二氨基环己烷为手性磷光体，以β-环糊精（β-CD）和聚乙烯醇（PVA）分别作为一级和二级限域介质，成功构建了全色圆偏振有机余辉透明薄膜。研究发现，β-环糊精与R构型手性客体的主客体复合可诱导三重态圆偏振发光手性的罕见反转，信号强度提升四倍，同时实现1.68秒的超长余辉寿命和20.54%的高量子产率。进一步通过三重态到单重态的Förster共振能量转移，团队将手性反转信号传递至荧光染料，实现了绿色和红色圆偏振延迟荧光余辉。圆偏振有机长余辉材料特有的长寿命发光特性可有效消除生物组织自发荧光的背景干扰，实现“免激发”条件下的高信噪比生物成像，因此该材料体系在生物医药领域展现出巨大的应用潜力。本研究所采用的级联限域策略还为开发具有可调手性方向的多功能生物成像探针和手性传感平台提供了全新的设计思路，有望推动有机光功能材料在精准医学成像、生物检测等领域的实际应用。
本研究得到国家自然科学基金、河南省自然科学基金、河南师范大学以及平原实验室的资助支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adom.71286