基于双分子设计的 triplet-triplet annihilation 上转换发光研究及其白光发射应用

研究人员通过设计三种蒽衍生物(MEPA/BMEPA/DMEPA)与玫瑰红(RB)光敏剂的复合体系，成功实现568 nm激发下的蓝光上转换(450 nm，反斯托克斯位移0.57 eV)，并创新性地采用碳链连接双发色团结构促进固态薄膜中的分子内三重态-三重态湮灭(TTA)，最高获得0.52%的上转换量子产率，为固态光电器件开发提供新思路。

　　

这项研究巧妙利用三种结构精巧的蒽衍生物——9-(2′-均三甲苯乙炔基)-10-苯基蒽(MEPA)、4,4′-双(9-(2′-均三甲苯乙炔基)-10-苯基蒽)(BMEPA)和1,4-双(2-((10′-苯基蒽-9′-基)乙炔基)均三甲苯)丁烷(DMEPA)，搭配有机光敏剂玫瑰红(RB)，在四氢呋喃/甲醇混合溶液中上演了一场精彩的"光子变装秀"。当受到568 nm绿光激发时，体系竟然魔术般地发射出450 nm的蓝光，完成0.57 eV的反斯托克斯位移跃迁。更妙的是，残留的RB荧光与上转换蓝光协同作用，意外实现了白光发射。

背后的魔法机制是三重态-三重态湮灭(TTA)——两个处于三重态的发色团通过"分子探戈"碰撞，最终孕育出单重态激发的荧光团。但TTA这个"舞会"严重依赖分子扩散，在固态薄膜中总是"跳不痛快"。为此，研究人员给BMEPA和DMEPA装上了分子"弹簧绳"(碳链连接)，让发色团能自给自足地完成分子内TTA。

量子产率测试揭示了有趣的现象：虽然单体的MEPA以0.52%拔得头筹，但BMEPA体系荧光强度随浓度的变化曲线，却悄悄暗示着分子内TTA的可能。可惜灵活的碳链结构像把双刃剑，过度的分子"自由体操"反而加剧了猝灭效应，使得BMEPA(0.43%)和DMEPA(0.21%)的表演稍显逊色。这项研究为固态环境下的高效上转换材料设计提供了新颖的分子工程策略。