化工塑胶
MOF的多色室温磷光到荧光的转变
2025-11-07 16:21
MOF的多色室温磷光到荧光的转变

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MOF的多色室温磷光到荧光的转变

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MOF的多色室温磷光到荧光的转变

MOF的多色室温磷光到荧光的转变

#荧光材料 #MOF #金属有机框架 #磷光材料
中山大学团队最新研发的LIFM-SHL-2金属有机框架(MOF)材料,被轻轻一磨,绿色磷光秒变蓝色荧光;遇到盐酸蒸气,发光竟会“隐身”!更神奇的是,这种变化还能一键还原。这项成果发表在《Chemical Engineering Journal》期刊上。
一、核心亮点
传统发光材料颜色单一,而LIFM-SHL-2却拥有“双重超能力”:
压力变色:研磨5分钟,绿色磷光(498 nm)转为蓝色荧光(427 nm),肉眼可见色彩跳跃。
酸雾隐身:暴露于盐酸蒸气后,磷光完全熄灭;但用氨气一喷,绿光瞬间“复活”。
一键还原:变色的材料浸泡在DMF溶剂中,或氨气处理后,能恢复原状,循环使用超500次!
MOF的扭曲分子结构+多孔特性。外界刺激打破晶体排列,改变分子间作用力,从而操控发光模式!
二、从分子结构到理论计算
研究团队用多种实验验证材料的“超能力”:
结构分析:X射线衍射(PXRD)显示,研磨后晶体结构变为无定形态,发光蓝移;溶剂浸泡后结构复原。
寿命测试:研磨后荧光寿命从4.57微秒骤降至1.4纳秒,证实磷光→荧光的转变。
理论计算:通过量子化学模拟,发现镉(Cd)的重原子效应大幅提升磷光效率,而分子扭曲增强了刺激响应灵敏度。
三、从防伪标签到毒气警报
这种“聪明”的材料能玩转哪些黑科技?
- 动态防伪:设计“变色二维码”——未处理时上半部蓝光、下半部绿光;研磨后全蓝光;低温下还能余晖发光。三重加密,仿造难度MAX!
- 毒气传感:制成薄膜贴在口罩上,遇到盐酸蒸气立刻变蓝,实时预警有害气体。
- 柔性显示:未来或用于折叠屏手机,弯折时自动切换发光颜色,酷炫又实用!
四、研究意义
1. 首次实现MOF多级响应:同时响应机械力和化学刺激,突破单一响应局限。
2. 环保可逆:无需稀土金属,溶剂处理即可循环,成本低且环境友好。
3. 理论突破:通过分子设计调控电子跃迁路径,为智能材料开发提供新范式。
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