近期,太阳成集团tyc151分析科学技术研究中心,提出了一种简便、有效的纳米包覆策略成功构建一类全新水相ECL有机发光体。相关成果以“Nanoencapsulation strategy: enabling electrochemiluminescence of thermally activated delayed fluorescence (TADF) emitters in aqueous media”为题,发表于国际著名化学期刊《Chemical Communications》上,且网站以inside back cover形式予以亮点推介。牛利教授和张保华教授为共同通讯作者,太阳成集团tyc151为唯一单位。
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适用与水相ECL应用的TADF纳米包覆发光体示意图
(inside back cover图示)
开发新型、高效的水溶性有机发光体,是电化学发光(Electrochemiluminescence, ECL)技术面向生命传感体系,实现特异性、高灵敏检测的核心需求之一。该团队前期工作中(Chemphyschem2021, 22, 726-732),证实了热活化延迟荧光(TADF)有机发光体,是一类高效的新型ECL发光体系,在有机相,其ECL发光效率明显优于传统荧光型ECL发光材料,且达到了经典联吡啶钌Ru(bpy)32+的2倍左右。然而,TADF发光材料难溶于水和普遍存在的氧气淬灭问题,成为其实现水相富氧生理体系ECL应用的瓶颈。本研究提出采用两亲性高分子为包覆剂的纳米包覆策略,成功构建出空气稳定、无氧气淬灭效应的水溶性TADF纳米发光体。采用经典的4CzIPN为TADF内核,DSPE-PEG2000高分子为包覆剂,所制备的TADF水相纳米材料在空气环境下保持了优异的TADF性质(延迟荧光激子寿命达1797 ns),且14天内无明显氧气淬灭性质,水体系下荧光量子产率达到21.56 %。对照实验表明,纳米包覆剂的引入对于TADF纳米粒子抑制自聚集,实现优异稳定性十分必要。最后,基于相应材料,本工作首次成功实现了水相PBS体系下的TADF-ECL行为。该项工作为进一步设计制备高效水溶性TADF发光体,基于TADF-ECL机制开展生命传感体系的应用研究,提供了良好的思路,具有较高的学术价值和应用潜力。
论文链接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/CC/D1CC01705E#!divAbstract
https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cphc.202100076