基于吩噻嗪和多环芳烃的同时荧光-磷光双发射技术在温度传感中的应用

《Materials Chemistry Frontiers》：Simultaneous fluorescence-phosphorescence dual-emission based on phenoxathiin and polycyclic aromatic hydrocarbons towards temperature sensing

双模式荧光-磷光材料通过调控苯并恶嗪单元与多环芳烃的构象设计实现高效发光（荧光量子产率>20%，磷光寿命>1秒），理论计算与实验表明空间阻力和范德华力影响自旋-轨道耦合及发光过程，磷光/荧光强度比与温度线性相关（9.25-110.95°C），为精准温度探针设计提供新思路。

　　

双模荧光-磷光发射材料因其广泛的应用潜力而受到了广泛关注。然而，开发出既高效又具有长寿命的有机双模荧光-磷光材料仍然是一个挑战。为了研究分子结构对荧光-磷光温度探针的影响，将两种多环芳烃——菲（Phen）和三联苯（TP）引入到苯并噻吩（POX）单元中，该单元具有由折叠诱导的增强自旋-轨道耦合效应。POX衍生物（POXPhen和POXTP）作为客体发射分子掺入三聚氰胺-甲醛聚合物薄膜中，显示出高效的荧光和磷光性能，其磷光量子产率和寿命分别超过了20%和1秒。理论和实验结果表明，Phen和TP基团对POX单元施加的不同空间位阻效应和范德华力导致POX单元中Phen/TP基团与POX片段之间的扭转角度发生改变。这些构象变化影响了系间窜越过程以及荧光和磷光过程。值得注意的是，分子的构象分布具有温度依赖性，POXPhen和POXTP的温度依赖性发射表现出良好的线性关系，其磷光强度与温度的比值分别在9.25°C至110.95°C和5.25°C至88.95°C的范围内变化。这些发现为通过调控分子构象来设计精确的温度探针提供了重要的理论指导，从而实现荧光-磷光比值的测量。