葫芦脲调控纳米超分子拓扑结构转换与可逆多色发光水凝胶在信息加密中的应用

本研究通过原位聚合构建了基于葫芦脲(CB[n]s)和芘吡啶盐(PPD)的多色超分子聚轮烷水凝胶，利用光控实现蓝至红的可逆发光。CB[n]s的空间限域效应调控了纳米颗粒/纤维到纳米片/棒的拓扑转换，并通过荧光共振能量转移(FRET)应用于信息加密和可擦墨水，为光响应智能软材料设计提供了新思路。

　　

Highlight

本研究亮点在于利用葫芦脲(CB[n]s)实现超分子拓扑形态调控与荧光增强的双重功能。通过主客体相互作用，CB[7]将PPD的荧光量子产率从54.65%提升至74.86%，并引发蓝移发射（526→500 nm）；而CB[8]则诱导红移（526→534 nm）并形成纳米纤维。与磺丁醚-β-环糊精(SBE-βCD)的级联组装进一步触发纳米片/棒的形成，实现拓扑结构的二次演变。

Binding modes between PPD and cucurbit[n]uril

通过紫外-可见光谱分析发现，随着CB[7]浓度增加，PPD的最大吸收峰从411 nm蓝移至407 nm，而CB[8]则导致红移至413 nm。核磁共振氢谱显示PPD的吡啶氢在CB[7]存在下显著高场位移（Δδ = -0.51 ppm），证实其被包埋在CB[7]的空腔中。

Conclusion

研究表明CB[n]s不仅能通过主客体作用（如1:2或n:n化学计量比）调控超分子拓扑形态，还能编程化实现多色荧光发射。特别是CB[7]/PPD/SP/AM的多组分原位聚合体系，成功构建了光燃料驱动的可逆多色聚轮烷水凝胶，为智能加密材料开发提供了创新策略。

（注：翻译严格保留专业术语如"cucurbit[n]uril(CB[n]s)"、"fluorescence resonance energy transfer(FRET)"等，并采用"蓝移/红移"等生动表述，同时维持原文的^上标和_下标格式）