π共轭工程与共价基质锚定协同激活硫量子点高效稳定室温磷光及其抗菌应用

为解决金属自由余辉材料中硫量子点(SQDs)三重态形成效率低的关键难题，研究人员通过π共轭单元整合与偏硼酸(MA)基质共价锚定，构建出磷光体系π-SQDs-MA。该材料展现出19.61%的高效绿色室温磷光(RTP)，兼具卓越的环境稳定性与广谱抗菌性，2分钟内即可灭活金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，为动态加密显示和抗菌治疗提供新策略。

　　

这项突破性研究揭示了如何通过π-共轭工程(π-conjugation engineering)和共价基质锚定策略，将普通硫量子点(SQDs)转化为高性能室温磷光材料。科研团队巧妙地将π共轭单元嵌入偏硼酸(metaboric acid, MA)基质，构建出π-SQDs-MA复合体系。该材料不仅产生效率高达19.61%的绿色磷光，更展现出令人惊叹的稳定性——能抵抗溶剂、氧气、光照、pH变化甚至外部压力的淬灭。

秘密在于双重调控机制：π共轭单元促进形成具有混合(n,π)和(π,π)电子构型的三重态，而SQDs与MA间的共价键则构建出刚性网络，有效限制三重态激子(triplet excitons)运动并抑制非辐射衰减。这种协同效应使材料在抗菌领域大放异彩，结合磷光驱动的光动力抗菌疗法(photodynamic antibacterial therapy)与SQDs固有抗菌性，仅需2分钟即可近乎完全灭活金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)，效果远超传统抗生素。

更有趣的是，通过三重态-单重态能量转移(triplet-to-singlet energy transfer)，还能实现多彩余辉发射，为动态加密和显示技术开辟新途径。这项研究为开发新一代金属自由磷光材料提供了范本，同时在生物医学和光学防伪领域展现出广阔应用前景。