综述：天然聚合物基室温磷光材料

这篇综述系统总结了天然聚合物基室温磷光（RTP）材料的设计策略与应用进展，重点探讨了通过物理调控（掺杂、簇发光、结晶化）和化学修饰（共价接枝、交联）增强磷光性能的机制，并展望了其在柔性电子、生物成像和信息加密等领域的潜力。文章强调环境友好性和生物相容性优势，为开发可持续发光材料提供了理论指导。

　　

天然聚合物基室温磷光材料

引言

室温磷光（RTP）材料因其长寿命三重态发光特性，在生物成像、光学加密和柔性器件中展现出独特优势。传统金属基RTP材料（如铱/铕配合物）存在成本高、毒性等问题，而天然聚合物凭借可持续性、生物相容性和丰富官能团成为新兴替代品。然而，天然聚合物固有磷光较弱，需通过分子设计和聚集态工程优化性能。

常用天然聚合物类型

多糖类：纤维素（β-1,4-糖苷键连接）和壳聚糖（含氨基）通过氢键网络形成刚性基质；蛋白质类：明胶（GEL）的酰胺簇和丝素蛋白β-折叠结构可稳定三重态激子；芳香聚合物：木质素的酚羟基和π-π堆积增强自旋轨道耦合（SOC）。

物理调控策略

掺杂技术：将苯硼酸衍生物嵌入海藻酸钠（SA）基质，磷光寿命达231 ms；纤维素纳米晶（CNCs）与碳点（CDs）复合实现圆偏振RTP（CPRTP）。簇发光（CTE）：高浓度SA中羧基簇通过空间共轭触发蓝光发射。结晶化：微晶纤维素（MCC）的I型结晶结构比II型更利于磷光稳定。

化学修饰方法

共价接枝：硼酸酯键修饰纤维素获得寿命1.42 s的RTP纸张；氧化改性：过氧化氢氧化木质素产生芳香簇，寿命延长至408 ms。交联增强：钙离子交联SA/PMA水凝胶使磷光寿命提升至207.6 ms。

新兴材料体系

碳点（CDs）系统：壳聚糖衍生氮掺杂CDs在PVA中实现262 ms磷光；生物合成：蚕丝通过浸泡掺杂获得RTP特性，但代谢途径仍待突破。

应用与挑战

当前RTP材料已用于防伪标签和刺激响应传感器，但效率（<10%量子产率）和规模化生产仍是瓶颈。未来需开发多功能材料（如自修复RTP凝胶）并深化激子传输机制研究。

（注：全文严格依据原文缩编，未添加非文献支持内容）