综述：3D打印有机室温磷光材料的设计策略与研究进展

《Science China-Materials》：Design strategies and research advances in 3D-printed organic room-temperature phosphorescent materials

　　

摘要

有机室温磷光（RTP）材料具有大的斯托克斯位移、高信噪比和较长的发射寿命，因而在高级防伪、生物成像、传感和显示技术等领域展现出巨大的应用潜力。尽管基于自由基、晶体工程、主客体掺杂体系、聚合物基质限域和超分子组装的RTP材料开发已取得相当大的进展，但将RTP材料与三维（3D）打印技术相结合的研究仍然鲜有报道。这一新兴前沿领域为有机RTP材料的发展开辟了新的途径，使其能够实现复杂三维结构的快速、精确和定制化制造。此外，3D打印过程能够构建刚性微环境，有效抑制非辐射跃迁并稳定三重态激子，从而显著延长磷光寿命。本文系统综述了3D打印有机RTP材料的设计策略和研究进展。文中详细阐述了有机RTP材料的发光机制和调控策略，并介绍了包括槽式光聚合和挤出式打印在内的主流3D打印方法。重点介绍了其在信息加密与防伪、传感器检测、动态显示等领域的应用进展。此外，分析了材料体系、构效关系和加工稳定性方面存在的技术瓶颈，并展望了未来发展趋势。本综述旨在为3D打印有机RTP材料的进一步发展提供理论参考和研究思路。

有机室温磷光（RTP）材料具有大的斯托克斯位移、高信噪比和较长的发射寿命，因而在高级防伪、生物成像、传感和显示技术等领域展现出巨大的应用潜力。尽管基于自由基、晶体工程、主客体掺杂体系、聚合物基质限域和超分子组装的RTP材料开发已取得相当大的进展，但将RTP材料与三维（3D）打印技术相结合的研究仍然鲜有报道。这一新兴前沿领域为有机RTP材料的发展开辟了新的途径，使其能够实现复杂三维结构的快速、精确和定制化制造。此外，3D打印过程能够构建刚性微环境，有效抑制非辐射跃迁并稳定三重态激子，从而显著延长磷光寿命。本文系统综述了3D打印有机RTP材料的设计策略和研究进展。文中详细阐述了有机RTP材料的发光机制和调控策略，并介绍了包括槽式光聚合和挤出式打印在内的主流3D打印方法。重点介绍了其在信息加密与防伪、传感器检测、动态显示等领域的应用进展。此外，分析了材料体系、构效关系和加工稳定性方面存在的技术瓶颈，并展望了未来发展趋势。本综述旨在为3D打印有机RTP材料的进一步发展提供理论参考和研究思路。