受限光诱导电子转移（PET）发光技术可实现双模微环境探测与信息加密

《Journal of Materials Chemistry C》：Constrained photoinduced electron transfer (PET) luminescence enabling dual modal microenvironment probing and information encryption

光诱导电子转移发光材料通过调控聚合物微环境刚度与非共价相互作用（NCI），实现了受限PET发射机制及动态点击反应行为研究，发现SBS-Fu与TPEDMI复合体系存在新型颜色变化机制并成功应用于信息加密。

　　

发光材料的合理设计需要对发光机制进行精确控制；然而，聚合物系统中的复杂非共价相互作用（NCI），包括分子段的运动、链缠结、结晶以及相分离等现象，带来了重大挑战。在此研究中，我们使用了一种含有马来酰亚胺基团的四苯乙烯衍生物（TPEDMI），该衍生物具有光诱导电子转移（PET）的特性，并将其与可调性的苯乙烯-丁二烯聚合物（PB、PS、SBR、SBS）及功能性衍生物（SBS–Fu、SBS–OH）混合。通过实验和计算方法（材料模拟（MS）和密度泛函理论（DFT）的研究，我们阐明了TPEDMI与聚合物混合物中的电子供体/受体能力以及微观环境刚性如何影响受限制的PET发光现象，从而为先进的固态聚合物检测技术提供了理论支持。关键在于，该系统与以往通过刚性限制的分子内运动（RIM）或在混合物中通过共价/超分子方式阻断PET发光的策略有根本不同。此外，TPEDMI能够参与Diels-Alder（D–A）和硫醇-马来酰亚胺点击反应，这使得我们可以直接比较这两种反应的动态行为。这不仅展示了反应调控的PET阻断现象，还为研究NCI驱动的系统提供了重要见解，为设计新型功能材料提供了宝贵的指导。更重要的是，我们在SBS–Fu&TPEDMI（含量为10%）混合物中观察到了颜色变化的新机制。利用这些机制，我们成功将其应用于信息加密领域。这项工作为受NCI调控的发光现象及刺激响应材料的设计原理提供了基础性认识。